Uma nova técnica cirúrgica como fundamento na Vivo parcial engenharia fígado de rato

Nos últimos anos, a engenharia hepática tornou-se um tema quente em todo o mundo devido ao seu potencial de gerar enxertos hepáticos transplantados. Por mais viável que seja a função a longo prazo e o transplante de órgãos projetados ainda são uma visão do futuro. Recentemente, a profusão do lobo hepático in vivo tornou-se uma estratégia promissora para iniciar a engenharia hepática.

Uma grande vantagem dessa técnica é que o andaime hepático parcial repovoado em vivo submeteu a profusão sanguínea escatológica. Isso fornece ao andaime a temperatura adequada, oxigênio suficiente, nutrientes e fatores de crescimento em contraste com a profusão ex-vivo com meio de cultura artificial. Outra vantagem é que o fígado remanescente mantém a função hepática e, portanto, permite principalmente a sobrevivência a longo prazo.

No entanto, o modelo de profusão de lobo único in vivo é tecnicamente desafiador e a sobrevivência pós-operatória ainda não foi alcançada. Aqui vamos apresentar outro modelo cirúrgico com sobrevivência a longo prazo como base para uma engenharia de lobos hepáticos único in vivo. Antes de demonstrarmos o modelo cirúrgico, gostaríamos de dar uma breve introdução à anatomia hepática de rato.

Para estabelecer nosso modelo de profusão de lóbulo do fígado, selecionamos o lobo lateral esquerdo. Este é o único lobo hepático com um suprimento vascular distinto e drenagem permitindo criar um bypass. Esta é uma reconstrução 3D do sistema venoso portal em rato.

Nosso foco aqui está na veia do portal esquerdo que mais tarde servirá como a entrada fluida. Esta é uma reconstrução 3D do sistema venoso hepático em rato. Aqui nosso foco está na veia hepática lateral esquerda que mais tarde servirá como uma saída fluida.

Esta ilustração da anatomia vascular hepática destaca os pontos de acesso vascular utilizados para o modelo de perfusão parcial. Esta animação ilustra o esquema de geração do modelo de perfusão do lobo hepático lateral esquerdo in vivo. Para estabelecer o modelo cirúrgico vamos gerar um desvio de circuito dentro do lobo lateral esquerdo.

Para isso, precisamos bloquear os seguintes vasos da veia do portal esquerdo, a artéria hepática esquerda, o ducto biliar esquerdo, a veia protal mediana esquerda, artéria hepática e ducto biliar, e a veia hepática lateral esquerda. Então precisamos cannular a veia do portal esquerdo com um cateter de 24 gage. Em seguida, a veia hepática lateral esquerda é cânulada usando um cateter de 22 gage.

Em seguida, o cateter na veia do portal esquerdo está conectado a uma bomba de perfusão. A gaze seca é colocada na saída do cateter na veia hepática lateral esquerda para absorver fluido de resíduo. Desta forma, um bypass é criado.

Em seguida, o lobo lateral esquerdo perfundiu com soro fisiológico heparinizado a uma vazão de 0,5 mililitros por minuto. A perfusão fisiológica ao lobo lateral esquerdo é restaurada após a reabertura dos vasos bloqueados. Agora o modelo de perfusão cirúrgica está estabelecido.

Todos os procedimentos demonstrados neste vídeo foram avaliados e aprovados pelas autoridades locais. O campo de operação do abdômen é desinfetado com três cartuchos de tintura de iodo seguidos por duas rodadas de 70% de álcool. A gaze estéril é colocada no abdômen deixando apenas o campo de operação exposto.

Uma incisão transversal é feita na parede abdominal do rato. Uma sutura de prolene 4-0 é usada para corrigir o processo xifoide e puxá-lo em direção à cabeça. Ambos os lados das paredes abdominais superiores são retraídos usando dois ganchos subcostais para alcançar a exposição total do órgão.

Então podemos ver os lóbulos do fígado. Aqui está o lobo lateral esquerdo que é usado para perfusão seletiva. Cobrimos o duodeno e o intestino delgado na cavidade abdominal com gaze umedeçada para secura ovacionada.

Nós expõemos o hilum do fígado levantando os lóbulos medianos com gaze umedecido. O rato é colocado sob um microscópio estéril. Dissecamos a veia do portal esquerdo.

Em seguida, ligamos a veia protal esquerda com uma sutura de seda 6-0. A artéria hepática esquerda, o ducto biliar esquerdo, bem como a veia do portal mediano esquerdo, a artéria hepática mediana esquerda e o ducto biliar mediano esquerdo são bloqueados usando micro-grampos. Bloqueamos a veia hepática lateral esquerda com micro-grampos na base do lobo lateral esquerdo.

Para criar a entrada do fluido, a haste da veia portal é perfurada com um cateter de 24 gage. Mas o cateter não está inserido. Em seguida, removemos a agulha do cateter e conectamos o cateter a uma bomba de perfusão.

Para expulsar o ar do tubo e do cateter, perfundamos com soro fisiológico heparinizado por um minuto. Em seguida, ligamos a bomba. Em seguida, o cateter livre de agulha, que agora está conectado à bomba de perfusão, é inserido na veia do portal esquerdo.

Desta forma, minimizamos as manipulações da nave canulada. Aqui está uma região exposta da veia hepática lateral esquerda que vamos cannular de forma semelhante. Primeiro criamos um orifício de drenagem na veia hepática lateral esquerda, perfurando-o com um cateter de 22 gage ou 24 gage.

Recomendamos que o cateter seja um pouco menor que o vaso. Começamos então a perfundir o lobo lateral esquerdo com soro fisiológico heparinizado a uma vazão de 0,5 mililitros por minuto. O fluido de resíduos que flui é absorvido com gaze.

Para minimizar a contaminação intraabdominal com fluido de resíduos, reinserimos o cateter livre de agulhas na veia hepática lateral esquerda. Assim, a veia hepática lateral esquerda cânulada canulada serve como uma saída fluida. Continuamos perfundando o lobo lateral esquerdo com soro fisiológico heparinizado.

Fluido sangrento pode ser visto pingando da tomada. A seta indica que o lobo lateral esquerdo ficou amarelo durante a perfusão com soro fisiológico heparinizado. No final da perfusão, os cateteres são retirados dos vasos.

A abertura de drenagem na veia hepática lateral esquerda é fechada com uma única sutura de pollumite 11-0. A abertura da entrada na veia do portal esquerdo está fechada com uma sutura de pollumite 11-0 também. A perfusão re começa com o backflow da veia cava supraháptica depois de remover o grampo na veia hepática lateral esquerda.

A perfusão fisiológica é restaurada após a remoção do grampo da artéria hepática esquerda e do ducto biliar, bem como das estruturas vasculares medianas esquerdas. A refusão completa é alcançada após a reabertura da veia do portal esquerdo, conforme indicado por uma mudança de cor para vermelho escuro. Perfusão do lobo esquerdo mais tarde.

A seta branca nesta imagem indica que o lobo hepático alvo foi de fato seletivamente perfundido. Aqui as setas brancas mostram que os lóbulos restantes, que representam cerca de 70% do fígado retiveram perfusão fisiológica durante todo o procedimento. Re perfusão do lobo lateral esquerdo.

Aqui, a seta vermelha indica que o lobo lateral esquerdo é fisiologicamente refundido após a reabertura dos vasos bloqueados. A seta azul mostra que o lobo mediano esquerdo sustentou isquemia. O lobo lateral esquerdo com perfumado seletivamente foi examinado histologicamente usando manchas de H E.

A Figura A mostra que no lobo lateral esquerdo perfumado não são detectáveis células sanguíneas no ramo da veia portal e dos sinusoides. Como esperado, as células vermelhas são visíveis no ramo da artéria hepática. Na figura B, o lobo caudado inferior serve como controle.

As células sanguíneas são claramente visíveis e os ramos da veia protal e artéria hepática, bem como os sinusoides. A Figura C demonstra que no lobo lateral esquerdo perfusado não há células sanguíneas visíveis na veia central. Em contraste, a figura D demonstra que no controle as células sanguíneas caudate inferior são visíveis na veia central.

Alcançamos uma taxa de sobrevivência de 100% em uma semana em 12 procedimentos consecutivos. Comparamos nosso modelo de perfusão de lóbulo hepático in vivo com o modelo de Pan e colegas. As principais diferenças de metodologia e resultados entre Pan e nosso grupo são: eles selecionaram o lobo inferior direito enquanto escolhemos o lobo lateral esquerdo como lobo-alvo do fígado;eles bloquearam vena cava e veia portal principal levando à hipertensão portal.

Em contraste, mantivemos a perfusão portal de 70% do fígado;eles sacrificaram os ratos intersingestialmente enquanto nossa taxa de sobrevivência de uma semana é de 100% As vantagens do nosso novo modelo cirúrgico são: que é tecnicamente desafiador, mas viável; e que é bem tolerado como demonstrado pela taxa de sobrevivência de 100%. No entanto, uma limitação é que o lobo médio esquerdo sustentou isquemia devido ao bloqueio da veia portal. As aplicações potenciais de nossa técnica incluem:que pode ser usado para tratamento parcial de órgãos in vivo por perfusão com drogas;descelularização parcial de órgãos in vivo como ressecção química;sistema de cultura celular in vivo em comparação com a engenharia hepática ex-vivo;e engenharia hepática in vivo.