Cet article présente une biopsie de la glande mammaire en utilisant les outils de biopsie core et aiguille. Récoltés le tissu peut être utilisé pour la culture cellulaire ou pour évaluer la physiologie mammaire et métabolisme, y compris l’expression du gène, expression de la protéine, modifications protéiques, immunohistochimie et concentrations de métabolites.
Les biopsies de la glande mammaire permettent aux chercheurs de recueillir des échantillons de tissus pour étudier la biologie cellulaire dont l’expression des gènes, l’analyse histologique, signalisation des voies et la traduction des protéines. Cet article décrit deux techniques pour la biopsie de la glande bovine (MG). Trois vaches Holstein sains ont été les sujets. Avant les biopsies, les vaches étaient traites et retenus par la suite dans une goulotte de bovins. Analgésique (flunixine méglumine, 1,1 à 2,2 mg/kg de poids corporel) a été administré par jugulaire par voie intraveineuse [IV] injection 15-20 min avant à la biopsie. Pour la sédation permanente, de xylazine (0,01 à 0,05 mg/kg de poids corporel) a été injectée par les vaisseaux coccygiennes 5-10 min avant la procédure. Une fois correctement sous sédation, le site de la biopsie était préparé aseptiquement et localement anesthésié avec 6 mL de chlorhydrate de lidocaïne 2 % par injection sous-cutanée. À l’aide d’une technique aseptique, une incision verticale de 2 à 3 cm a été effectuée à l’aide d’un scalpel numéro 10. Noyau et aiguille biopsie outils ont été utilisés. L’outil de biopsie de noyau a été attaché à une perceuse sans fil et inséré dans le tissu de MG dans l’incision à l’aide d’une action de perceuse horaire. L’outil de biopsie d’aiguille a été inséré manuellement dans le site d’incision. Immédiatement après l’intervention, un assistant fit pression sur le site d’incision pendant 20 à 25 min à l’aide d’une serviette stérile pour atteindre l’hémostase. Agrafes chirurgicales en acier inoxydable ont été utilisés pour s’opposer à l’incision de la peau. Les agrafes ont été retiré 10 jours après l’intervention. Les principaux avantages des biopsies de noyau et de l’aiguille, c’est que les deux approches sont minimalement invasives qui peuvent être effectuées en toute sécurité chez les vaches en bonne santé. La production de lait après la biopsie n’est pas affectée. Ces procédures nécessitent un temps de récupération court et entraînent moins de risques de complications. Limitations spécifiques peuvent comprendre des saignements après la biopsie et l’infection sur le site de biopsie. Les applications de ces techniques comprennent la collection de tissus pour le diagnostic clinique et des fins de recherche, tels que la culture de cellules primaires.
Une biopsie est un procédé pour récolter une section de base du tissu des sujets fins médicales ou à des fins de recherche. C’est une technique mini-invasive et largement utilisée pour recueillir des tissus comme une alternative à l’euthanasie1 afin de permettre l’analyse des tissus, les réactions au traitement ou autres facteurs d’intérêt. Échantillons de tissus de bovins (MG) de la glande mammaire sont essentiels pour la recherche laitière étudier l’expression génique et protéique, l’histologie, l’organisation des organites cellulaires, les voies de signalisation et des processus métaboliques en réponse aux changements dans la gestion ou la environnement. En outre, MG de tissu est nécessaire pour diagnostiquer et certaines maladies infectieuses, comme la mammite bovine causée par des infections bactériennes2de recherche.
La mamelle de bovin contient quatre glandes séparées et chaque glande contient un système de sécrétion de lait indépendant collectivement appelés parenchyme. Les alvéoles, les gaines et les tissus conjonctifs sont présents dans le parenchyme mammaire. Les alvéoles sont des structures creuses sphériques microscopiques qui sont composés de cellules épithéliales dans l’intrados (luminal) et les cellules myoépithéliales spécialisés sur la surface externe (basale). Les alvéoles sont responsables de la synthèse et la sécrétion de lait. Le tissu conjonctif fibreux présent dans le parenchyme peut séparer un groupe d’alvéoles d’autres groupes des alvéoles, et chaque groupe est appelé un lobule3. Plusieurs facteurs peuvent affecter le développement et le fonctionnement de la MG, y compris la physiologie animale, nutrition, gestion, génétique et l’ environnement4. La mammite est également un facteur crucial qui affecte négativement la MG fonction et lait de qualité5. Les toxines libérées par des agents pathogènes mastitic peuvent endommager les alvéoles et induire une nécrose entraînant des modifications histologiques et biochimiques dans les tissus de MG6. Ainsi, l’histologie et les processus métaboliques de chaque alvéoles ou lobule mg peuvent être sensiblement différentes des autres. Par conséquent, les biopsies qui sont des échantillons représentatifs de l’ensemble des glandes mammaires sont souhaitables. Petites biopsies peuvent capturer uniquement un seul lobule ou alvéole individuel, limitation des informations scientifiques ou de diagnostiques qui en résulte. À des fins de recherche, il faut être conscient qu’une biopsie mammaire fournit un « instantané » des caractéristiques du tissu mais une biopsie ne peut caractériser adéquatement la fonction mammaire totale en l’absence d’estimations de totale de glande mammaire massive.
Plusieurs outils de biopsie ont été développés au cours des 30 dernières années à usage humain. Actuellement, les adaptations de ces instruments sont disponibles pour une utilisation avec des animaux. Pour les vaches laitières, échantillons de tissus de MG ont été obtenues à l’aide de différentes techniques dont l’exérèse chirurgicale (par dissection par clivage)7, biopsie aiguilles1,8et core biopsie instruments9,10. Ainsi, des techniques de biopsie de MG dans les vaches laitières en lactation sont passés de procédures à l’aide de sédation couchée avec dissection chirurgicale à l’aide de bistouri électrique hémostase en 19927 collection de biopsies de base sous commandes sédation9, 10,11,12. Biopsie chirurgicale est une méthode invasive, qui peut être coûteux et ont une incidence plus élevée de complications telles que l’hématome, plaie des problèmes, et la tumeur propagation13. Actuellement, biopsie et biopsie à l’aiguille (également connu sous le nom une biopsie tru-cut) ont été largement adoptées comme alternatives à la biopsie chirurgicale. Les biopsies de noyau et de l’aiguille par rapport à la biopsie chirurgicale présente les avantages suivants : la procédure est peu invasive ; les complications majeures sont rares. l’anesthésie générale n’est pas nécessaire ; la procédure est relativley rapide ; la convalescence est courte ; Il y a un minimum effets négatifs sur la santé du pis et que des effets à court terme le lait rendement et composition8,9,10; et le coût est de biopsie chirurgicale moins de13.
Une procédure de biopsie de base décrite en 1996 utilisée une canule stérile, d’acier inoxydable avec une lame rétractable amovible pour retirer une quantité représentative du tissu de l’espèce bovine MG sans anesthésie générale9,10,11 ,,12. Au cours de la procédure, l’instrument a été attaché à une perceuse sans fil pour créer une faible vitesse, le mouvement de rotation qui coupe proprement un noyau de tissu tel que l’outil a été avancé dans le tissu. La prestation était un tissu plus grand échantillon (70 mm x 4 mm de diamètre, environ 0,75 à 1 g) 9. Une récente étude10 ont montré que la procédure de biopsie décrite par V. C. Farret al. 9 peut être utilisé pour effectuer des collections de tissus MG répétées sans impact négatif sur la santé performance et pis de vaches laitières en lactation. Plus récemment, une étude14 a été réalisée chez les vaches laitières pour évaluer des biopsies répétées de la MG à l’aide d’un trocart plus grand (31 cm long, extérieur diamètre de 9,5 mm, diamètre intérieur de 8 mm) avec vide appliqué à une canule interne en acier inoxydable pour recueillir la biopsie . Cette méthode utilisée (xylazine) de la sédation et anesthésie locale (chlorhydrate de lidocaïne 2 %).
La biopsie à l’aiguille est une autre technique pour recueillir des tissus mammaires. Plusieurs études ont adopté cette technique. Une étude1 occasion sédation (détomidine) et anesthésique local (lidocaïne à 1 %) dans la procédure. Après la biopsie, les vaches ont reçu un traitement antibiotique prophylactique. La glande mammaire a été massée manuellement avant et après la traite. Sang dans le lait a été observée jusqu’à 84 heures après la biopsie. La quantité et la composition du lait ont été touchés pendant une courte période de temps. Récemment, une étude a utilisé une aiguille de biopsie pour effectuer des biopsies répétées de MG dans les vaches laitières,8. Sédation (1 % acépromazine, intramusculaire) et anesthésie locale (chlorhydrate de lidocaïne 2 %, sous-cutanée) ont été administrées aux animaux. Les animaux n’ont pas reçu les médicaments ou des antibiotiques avant ou après la procédure, et il n’y a aucun signe d’infection sur le site de la biopsie au cours de la période post-opératoire. Dans cette étude, des biopsies MG bovines répétées à l’aide d’une aiguille a eu un impact négatif mineur sur la santé de la production et de la mamelle lait des vaches laitières. En général, la biopsie à l’aiguille semble être une méthode moins invasive que l’instrument de biopsie de noyau. Toutefois, tel que mentionné précédemment, il est essentiel pour la technique de biopsie récolter un échantillon représentatif du tissu MG. La limitation d’une biopsie à l’aiguille, c’est qu’une petite quantité de tissus bovins de MG est obtenue (environ 20 à 25 mg)8,15.
Presque toutes les études utilisent une combinaison de sédation de le α-2 agoniste et anesthésique local8,9,10, si la biopsie est passé par une aiguille ou un noyau plus gros. Dans l’espèce bovine MG, la plupart des terminaisons nerveuses sont associées à la peau. Innervation des tissus parenchymateux est en grande partie via des récepteurs de tension type clairsemée des fibres nerveuses pour détecter la douleur vive et chirurgicale. Par conséquent, les mécanismes physiologiques de la douleur due à une manipulation chirurgicale du MG est via la peau et des tissus sous-cutanés3 et des tissus pas profonds tels que les tissus parenchymateux. Donc, pour les procédures de biopsie, c’est seulement nécessaire d’anesthésier localement la peau et des tissus sous-cutanés, comme l’infiltration d’anesthésique local dans les tissus plus profonds ne réduit pas significativement la douleur chirurgicale. Après une préparation appropriée de la zone de biopsie, inconfort animale est, principalement, associé de retenue.
Collection de grandes carottes peut augmenter la formation de l’hématome et augmentent le risque d’infection dans le parenchyme de MG. Donc, périopératoires protocoles incluent souvent l’administration d’antibiotiques par voie parentérale7, même si ce n’est pas universaux8. Réaliser l’hémostase est également un facteur important pour réduire la morbidité de la vache. Dans l’étude susmentionnée à l’aide d’un gros noyau biopsie instrument14, pression manuelle a été appliquée sur le site de biopsie et un soutien-gorge de vache a été utilisé pour appliquer de la glace sur les blessures pendant au moins 2 h, suivant la procédure. Malgré la grande quantité de tissu récoltée, on a observé qu’une légère réduction des flux d’admission et le lait avec un rendement, et la procédure a été répétée toutes les trois semaines sans effets négatifs sur la santé de la vache.
Chercheurs effectuant la biopsie MG chez les vaches laitières doivent envisager la qualité analytique ou diagnostique de la biopsie qui en résulte, la facilité de la technique et la morbidité de la vache. Techniques chirurgicales précises et pré-planifiées sont indispensables pour atteindre ces objectifs. A ce jour, MG biopsie études ont porté sur la description des résultats de biopsie, plutôt que de décrire la technique de biopsie elle-même, et descriptions pour les vaches laitières en lactation n’ont pas suffisamment de détails pour permettre la réplication. Ainsi, l’objectif de ce travail était de décrire les biopsie à l’aiguille et les plus grandes techniques de biopsie de base suffisamment détaillés pour permettre la réplication sûre et humaine de la biopsie de MG du bétail.
Méthodes de biopsie core et aiguille ont été décrites dans ce protocole9,16. Une évaluation détaillée de la santé animale et l’incidence de la mammite14 avant la biopsie est nécessaire pour les deux procédures. À des fins de recherche, effectuer la technique chez les animaux présentant des signes évidents d’inflammation ou maladies infectieuses doit être évité. Ceci réduira le risque de complications pendant et après une biopsie. Tous les périphériques et instruments de biopsie doivent être propre, désinfecté et stérilisé pour éviter toute contamination du site de biopsie. Avant l’intervention, il est nécessaire minimiser les infections du site opératoire (SSI). En général, SSI est associée à la morbidité animale, perte de performance et des coûts de production plus élevés chez les vaches laitières. Études rapportées antérieurement des méthodes pour prévenir la SSI en raison de la biopsie, y compris les tondre le cheveux autour du site d’incision, lavage de la zone de biopsie pour éliminer la contamination9,14et en utilisant des agents antiseptiques (alcool à 70 %, iode chirurgicale gommage9, acétate de chlorhexidine 2 % solution14, 10 % povidone-iode8) pour la préparation de la peau. Dans certaines études, l’administration d’antibiotiques a été adoptée pendant7 ou immédiatement après la biopsie9; Toutefois, l’antibiothérapie prophylactique n’a pas été utilisé dans le présent travail et aucune infection du site de biopsie ont été observées. Pour prévenir la contamination de la plaie la biopsie, la queue doit être sécurisée pour éviter tout contact avec le site de la biopsie, jusqu’à ce que le pansement aerosol a été appliqué. Dans ce protocole, agrafes sont retirés environ 10 à 14 jours après la biopsie.
Avant une biopsie, il est important de mettre en place l’outil correctement et l’attacher à la perceuse ; Choisissez une vitesse de rotation lente, sélectionnez la rotation vers l’avant et ne pas utiliser le mode inverse de la perceuse. Au cours de la procédure, il est important d’utiliser numérique de pression des deux côtés de l’incision pour Ecartez les bords de la peau et ont une assez longue incision pour permettre l’entrée de l’outil sans contact avec la peau ou les tissus conjonctifs. Si cette procédure n’est pas faite, un frein sur les bords de l’incision pendant la rotation de l’instrument de biopsie de base peut se produire et causer de traumatisme tissulaire de peau supplémentaire qui augmente le risque d’infection et peut retarder la cicatrisation. Les procédures actuelles de biopsie décrits dans le présent protocole ont été réalisées par un chirurgien animaux grand certifié. Les procédures ont été réalisées avec succès (Figure 5). Les deux techniques sont relativement facile et rapide à effectuer par rapport à la procédure de l’exérèse chirurgicale.
Saignement provenant du site de biopsie sont fréquentes après biopsie de MG chez les vaches laitières,8,9,10,14. Dans le présent protocole, hémorragie observée était minime (Figure 4), qui peut être due à l’application d’une pression adéquate (forte) sur la plaie immédiatement après l’intervention. Forte pression pendant au moins 20 min est nécessaire, et il peut être nécessaire pendant plus de 30 min dans certains cas. Si modérée à une hémorragie sévère est observée après application d’une pression sur le site de la biopsie, il est recommandé de continuer la pression et contacter immédiatement un vétérinaire.
Comme l’hémostase est un facteur important pour réduire la morbidité de la vache, une étude emballé tampons hémostatiques dans le site de la biopsie pour contrôler le saignement9. Cependant, utilisation de tampons hémostatiques de manière a un risque potentiel élevé pour la contamination microbienne dans l’environnement de la ferme laitière. Une autre étude14 appliqué à pression manuelle sur le site de biopsie entre biopsies répétées et après la fermeture de biopsie et de la peau et appliqué la glace sur le site pendant au moins 2 h après la biopsie. Dans le présent protocole, forte pression appliquée sur le site de la biopsie pour 20 à 25 min suffisait contrôler le saignement.
Une technique de biopsie réussie devrait aboutir à sang minimale dans le lait qui persiste pendant un court laps de temps après l’intervention. Pour éviter une interruption de la sécrétion de lait pendant les infections de déception et de mammite lait, caillots sanguins intramammaires doivent être retirés à la main, décapage de la biopsie trimestre10,14. Dans le présent protocole, le sang a été observée dans le lait jusqu’à 48 h après la biopsie. Toutefois, dans une étude qui utilise un plus grand nombre d’animaux, sang dans le lait a été observée dans la plupart des vaches pour moins de 6 jours. Peu d’animaux a montré le sang dans le lait après 6 jours,8. Pour cette raison, une observation quotidienne de l’apparence du lait est nécessaire pendant 6 j après l’intervention. Animaux ne montre pas des signes d’infection de mammite lorsqu’un échantillon de tissu grande a obtenu14. Toutefois, des recherches antérieures qui ont effectué des biopsies répétés sur le même animal à l’aide d’une aiguille a constaté que l’incidence de la mammite infection était approximativement 12 % suite à la procédure8. Dans le présent protocole, ni animal avait des indices visuels de l’infection de mammite clinique après l’intervention. Il y a aussi un peu de chance que le site d’incision peut-être être infecté après la biopsie.
Tolazoline chlorhydrate, une drogue qui renverse les effets de sédation, devrait être disponible en cas de surdosage de xylazine. Une dose excessive de xylazine peut causer un oedème pulmonaire. Les signes cliniques d’un oedème pulmonaire incluent une détresse respiratoire, dyspnée sévère, des difficultés respiratoires, toux et expectoration mousseuse. Si des signes de œdème pulmonaire sont observés, il est recommandé d’utiliser tolazine (2 à 4 mg/kg de poids corporel) à inverser les effets de la xylazine.
Le présent protocole décrit la technique pour effectuer une biopsie à l’aiguille et la biopsie. En général, l’avantage d’une biopsie par rapport à la biopsie à l’aiguille est le plus grand tissu échantillon (0,75 à 1 g)9 , avec minimum effet négatif sur la santé du pis. La biopsie à l’aiguille est une méthode moins invasive que l’instrument de biopsie de noyau. Toutefois, plusieurs biopsie tente d’obtenir une plus grande quantité de tissu en utilisant qu’une procédure de biopsie d’aiguille peut augmenter le risque d’hémorragie grave après la procédure, ainsi que des caillots de sang dans le lait. Les deux techniques causé la morbidité minime de vache et sont facile à réaliser avec un minimum de formation du personnel chirurgical. Un changement à court terme dans la production laitière quotidienne (diminution de 8 à 10 %) et sa composition9 et de réduction de leur consommation d’aliments14 est attendu après les biopsies core et aiguille, respectivement. Limites de la procédure de biopsie d’aiguille sont le faible volume de tissus prélevés avec l’aiguille. L’instrument doit être activé uniquement lorsque l’aiguille se trouve dans le tissu d’être biopsiées et plusieurs tentatives sont souvent nécessaires pour obtenir des quantités suffisantes de tissu, ce qui augmente le risque de sang dans le lait et la mastite après l’intervention. Limites de la biopsie comprennent un risque plus élevé de saignement après l’intervention, si une grande quantité de tissu (> 200 mg) est obtenue. En outre, l’outil de biopsie est plus difficile à assembler nécessitant une formation adéquate avant utilisation.
The authors have nothing to disclose.
Cette recherche a été financée par le programme National de Nutrition des animaux et de Virginia Tech. L’assistance technique de Mme Tara Pilonero, Dr. Julie Settlage et Dr. Izabelle Teixeira sont tient à reconnaître.
70% Isopropyl alcohol | Walmart | 565106257 | 1 L |
Aerosol spray to kill and repel flies | MWI | 14339 | 1 bottle (if necessary) |
Biopsy needles, 12 G × 16 cm | C. R. Bard | MN1216 | 2 |
Butterfly infusion set (18 G needle) | Fisher | 22-258087 | 1 |
Cell culture dishes | Fisher | 08-772E | 4 |
Cordless drill (low speed) | Hitachi | DS10DFL | 1 |
Core biopsy instrument, Farr et al. (1996) | 2, custom metal fabrication. To request the tool contact the authors. | ||
Cows | cattle healthy | ||
Flunixin meglumine | MWI/VetOne | 501018 | 1.1 to 2.2 mg/kg of body weight |
Folding table | Amazon | 1 | |
Forceps | Fisher | 09-753-50 | 1 |
Gloves non-sterile | Fisher | 17-200-845 | 9, size dependent |
Hard brush | Sullivan Supply | 18270 | 1, to wash the cows |
Head gate | 1, customized for dairy cows | ||
Lidocaine hydrochloride 2% injectable | MWI/VetOne | 510212 | 6 mL was used, from 3 to 8 mL |
Livestock body wash | eZall Technologies | 39384 | 1, to wash the cows |
Needle 18 G (1 to 1/5“) | Fisher | 14-821-15A | 6 |
Needle 20 G (1 to 1/5“) | Fisher | 14-815-526 | 6 |
Phosphate buffered saline (0.9%) | Fisher | 20-012-043 | 1 L |
Povidone Iodine ointment | Jeffers | #VED1A | 500 g (if necessary) |
Povidone iodine scrub solution (0.75% iodine) | MWI/VetOne | 510094 | 1 L |
Reusable biopsy instrument | C. R. Bard | MG1522 | 1 |
Rope halter | Nasco farm and ranch | C10852 | 2, cow size |
Scalpel blades (#10) | MWI | 033870 | 2 |
Scalpel holders (#3) | MWI | 602008 | 1 |
Self seal autoclave pouch 10 x 5.5 in. | Fisher | 19-130-0038 | 1 case of 800 |
Sterile cotton gauze sponges | Fisher | 22-037-986 | 4 |
Sterile gauze pads | Fisher | 19-090-735 | 4 |
Sterile surgical gloves | Surgical gloves | 19-166-679 | 3, size dependent |
Sterile surgical towels | Fisher | 50-118-0339 | 6 |
Stethoscope | Littmann Master Classic II | 1392 | 1 |
Surgical clipper | Oster A5 | 078005-010-003 | 1, preparation of the animal for biopsy |
Surgical clipper blades (#40 ) | Oster | 78919-016 | 1, preparation of the animal for biopsy |
Surgical staple remover | MWI | 541 | 1 |
Surgical stapler pre-loaded | MWI | 17713 | 5 |
Syringes of 10 mL | Fisher | 14-823-224 | 3 |
Syringes of 2 mL | Fisher | 22-028854 | 3 |
Syringes of 20 mL | Fisher | 22-034507 | 3 |
Syringes of 5 mL | Fisher | 22-028855 | 3 |
Thermometer | Agri-Pro Enterprises Inc | 72000 | 1 |
Tolazine hydrochloride | Akorn Animal Health | 61311-486-10 | 2 to 4 mg/kg of body weight (if necessary) |
Tweezer | Fisher | 14-955-025 | 1, for handle the tissue sample |
Water hose | Miracle-Gro, Walmart | 554990501 | 1, to wash the cows |
Water-resistant aerosol bandage (aluminum powder 40 mg) | MWI | 010728 | 1 bottle |
Xylazine hydrochloride | MWI/VetOne | 510650 | 0.01 to 0.05 mg/kg of body weight |