Name: an in vivo mouse model of total intravenous anesthesia during cancer resection surgery
Uploaded: 2021-06-08T14:30:00
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Os autores desejam agradecer aos membros do Cancer Neural-Immune Laboratory e ao Dr. Cameron Nowell do Monash Institute of Pharmaceutical Sciences, Monash University, Parkville. Este trabalho foi apoiado por doações do Conselho Nacional de Saúde e Pesquisa Médica 1147498, da Fundação Nacional do Câncer de Mama IIRS-20-025, do Colégio Australiano e Neozelandês de Anestesistas (ANZCA), Perpetual e CTC for Cancer Therapeutics.

Todos os estudos em animais foram realizados sob a aprovação do Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais da Universidade de Monash. Neste estudo, foram utilizadas fêmeas de camundongos Balb/c com idades entre 6-8 semanas.
1. Prepare as células cancerosas
<ol><li>Cultura de células tumorais em meio. Cultura de células de câncer mamário murino 66cl4 em alfa-MEM contendo 10% de FBS e 200 mM de glutamina. As células devem enviar texto negativo para micoplasma. OPCIONAL: Use c?...

<ol>
	<li>Sullivan, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+cancer+surgery:+delivering+safe,+affordable,+and+timely+cancer+surgery.">Global cancer surgery: delivering safe, affordable, and timely cancer surgery.</a> Lancet Oncology. 16 (11), 1193-1224 (2015).</li><li>Lim, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+propofol+and+sevoflurane+on+cancer+cell,+natural+killer+cell,+and+cytotoxic+T+lymphocyte+function+in+patients+undergoing+breast+cancer+surgery:+an+in+vitro+analysis.">The effect of propofol and sevoflurane on cancer cell, natural killer cell, and cytotoxic T lymphocyte function in patients undergoing breast cancer surgery: an in vitro analysis.</a> BMC Cancer. 18 (1), 159 (2018).</li><li>Pandit, J. 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C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Propofol-based+total+intravenous+anesthesia+is+associated+with+better+survival+than+desflurane+anesthesia+in+hepatectomy+for+hepatocellular+carcinoma:+a+retrospective+cohort+study.">Propofol-based total intravenous anesthesia is associated with better survival than desflurane anesthesia in hepatectomy for hepatocellular carcinoma: a retrospective cohort study.</a> British Journal of Anaesthesia. 123 (2), 151-160 (2019).</li><li>Hong, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anesthetics+and+long-term+survival+after+cancer+surgery-total+intravenous+versus+volatile+anesthesia:+a+retrospective+study.">Anesthetics and long-term survival after cancer surgery-total intravenous versus volatile anesthesia: a retrospective study.</a> BMC Anesthesiology. 19 (1), 233 (2019).</li><li>Flecknell, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Special+Techniques.">Special Techniques.</a> Laboratory Animal Anaesthesia. Fourth edition. , (2015).</li><li>Cicero, L., Fazzotta, S., Palumbo, V. D., Cassata, G., Lo Monte, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anesthesia+protocols+in+laboratory+animals+used+for+scientific+purposes.">Anesthesia protocols in laboratory animals used for scientific purposes.</a> Acta Biomedica. 89 (3), 337-342 (2018).</li><li>Sloan, E. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+sympathetic+nervous+system+induces+a+metastatic+switch+in+primary+breast+cancer.">The sympathetic nervous system induces a metastatic switch in primary breast cancer.</a> Cancer Research. 70 (18), 7042-7052 (2010).</li><li>Al-Hashimi, M., Scott, S. W. M., Thompson, J. P., Lambert, D. 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K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perioperative+events+influence+cancer+recurrence+risk+after+surgery.">Perioperative events influence cancer recurrence risk after surgery.</a> Nature Reviews Clinical Oncology. 15 (4), 205-218 (2018).</li></ol>

Este estudo relata um protocolo para administração de anestesia venosa total (TIVA) com propofol em um modelo de camundongo de câncer de mama que replica aspectos-chave da prática clínica para TIVA em pacientes que necessitam de cirurgia oncológica. O protocolo permite a investigação de desfechos clinicamente relevantes a curto e longo prazo após a cirurgia de câncer em um modelo de camundongo de progressão do câncer, incluindo a medição dos níveis de citocinas e recorrência do câncer (Figura <strong cla...

Mais de 60% dos pacientes com câncer recebem anestesia para ressecção cirúrgica1. Atualmente, não existem diretrizes clínicas específicas que determinem a escolha da anestesia utilizada em pacientes com câncer. Levantamentos com anestesiologistas indicam preferência pela anestesia volátil, inclusive durante a cirurgia oncológica 2,3. No entanto, há um crescente corpo de evidências de que o uso de anestesia venosa total (TIVA) baseada em propofol durante a cirurgia oncológica pode estar associado a melhores resultados pós-operatórios (sobrevida livre de progressão, sobrevida global) quando comparado à anestesia volátil4. Estudos clínicos subsequentes continuam a relatar resultados contraditórios 5,6,7,8. Esses achados reforçam a necessidade de estudos pré-clínicos para entender melhor os efeitos mecanicistas de diferentes agentes anestésicos nos desfechos relacionados ao câncer.
No entanto, em estudos in vivo que modelam a cirurgia de câncer, a anestesia é frequentemente uma parte incidental do procedimento. A justificativa para a escolha da anestesia muitas vezes não é o foco do delineamento experimental, e seu impacto nos desfechos relacionados ao câncer pode não ser avaliado. Por exemplo, estudos in vivo que requerem manutenção da anestesia para cirurgia oncológica mais comumente utilizam anestesia volátil inalatória9. Nos casos em que o propofol tem sido utilizado em estudos in vivo , ele foi administrado por dose única em bolus com administração intraperitoneal, que não replica protocolos clínicos onco-anestésicos10. Essa abordagem da administração de propofol induz anestesia leve que é adequada para procedimentos rápidos. No entanto, não permite a manutenção da anestesia que é necessária para a cirurgia de ressecção do câncer, que pode ser prolongada. Além disso, a cinética de absorção do parto intraperitoneal é distinta dos métodos clínicos de administração.
Um modelo de TIVA baseada em propofol para cirurgia de ressecção de câncer foi desenvolvido para atender a essa necessidade. Um protocolo para manutenção sustentada da anestesia com titulação do agente anestésico para permitir a resposta ao estímulo cirúrgico foi desenvolvido para replicar aspectos-chave da entrega anestésica a pacientes submetidos à cirurgia oncológica. O protocolo resultante é usado com um modelo de câncer em camundongo para fornecer TIVA durante a cirurgia de ressecção do câncer. O efeito sobre os resultados relacionados ao câncer de curto e longo prazo é avaliado.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.9% saline</td>
			<td>Fresnius Kabi</td>
			<td>AUST R 197198</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Artery forceps</td>
			<td>Proscitech</td>
			<td>TS1322-140</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>Temgesic</td>
			<td>TEMG I</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heated surgical mat</td>
			<td>Custom</td>
			<td>-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hypodermic needle (30 G, 1 mL insulin syringe)</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>NN3013R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IVIS Lumina</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td>126274</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luciferin</td>
			<td>Promega</td>
			<td>P1041/2/3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyurethane catheter</td>
			<td>Intramedic</td>
			<td>427401</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone Iodine</td>
			<td>Betadine</td>
			<td>AUST R 29562</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propofol Lipuro, 2%</td>
			<td>Braun</td>
			<td>3521490</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sevoflurane</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>ANZ2L9117</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sevoflurane vaporiser</td>
			<td>Vetquip</td>
			<td>VQ1334</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile gauze</td>
			<td>Multigate Medical Products</td>
			<td>11-600A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical scissors</td>
			<td>Proscitech</td>
			<td>TS1044</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sutures, 5-0 nylon</td>
			<td>Dynek</td>
			<td>V504</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe pump</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>70-4500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringes (1 mL)</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>SS+01T</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an in vivo mouse model of total intravenous anesthesia during cancer resection surgery

A anestesia é um componente de rotina do tratamento do câncer que é usado para procedimentos diagnósticos e terapêuticos. A técnica anestésica tem sido recentemente implicada em impactar os resultados do câncer a longo prazo, possivelmente através da modulação de respostas adrenérgico-inflamatórias que afetam o comportamento das células cancerígenas e a função das células imunes. Evidências emergentes sugerem que a anestesia intravenosa total (TIVA) baseada em propofol pode ser benéfica para os desfechos de câncer a longo prazo quando comparada à anestesia volátil inalatória. No entanto, os achados clínicos disponíveis são inconsistentes. Estudos pré-clínicos que identifiquem os mecanismos subjacentes envolvidos são criticamente necessários para orientar o desenho de estudos clínicos que acelerem a percepção. A maioria dos modelos pré-clínicos de anestesia foi extrapolada a partir do uso de anestesia em pesquisas in vivo e não são projetados de forma ideal para estudar o impacto da própria anestesia como desfecho primário. Este artigo descreve um método para a administração de anestesia propofol-TIVA em um modelo de camundongo de ressecção de câncer de mama que replica aspectos-chave da entrega clínica em pacientes com câncer. O modelo pode ser usado para estudar mecanismos de ação da anestesia sobre os resultados do câncer em diversos tipos de câncer e pode ser extrapolado para outras áreas não cancerígenas da pesquisa em anestesia pré-clínica.

Este método descreve um modelo de anestesia venosa total (TIVA) com propofol durante a cirurgia de ressecção de câncer em camundongos. O propofol é administrado neste modelo de camundongo através de um cateter intravenoso usando uma bomba de seringa (Figura 1A,B) para replicar a administração de TIVA no ambiente clínico de anestesia para cirurgia de câncer. O uso da bomba de seringa minimiza a exposição à anestesia volátil, permitindo a rápida conversão da in...

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An In Vivo Mouse Model of Total Intravenous Anesthesia During Cancer Resection Surgery

Este artigo descreve um método para modelar a anestesia venosa total (TIVA) durante a cirurgia de ressecção de câncer em camundongos. O objetivo é replicar as principais características da administração anestésica a pacientes com câncer. O método permite investigar como a técnica anestésica afeta a recorrência do câncer após a cirurgia de ressecção.

Um modelo de camundongo In Vivo de anestesia intravenosa total durante a cirurgia de ressecção do câncer

Anesthesia is a routine component of cancer care that is used for diagnostic and therapeutic procedures. The anesthetic technique has recently been ...

Este novo protocolo descreve a anestesia cirúrgica em camundongos usando anestesia com propofol. O método permite a pesquisa sobre anestesia com propofol em modelos de doença em camundongos. O protocolo permite a avaliação da anestesia venosa total e evita o uso de anestesia volátil.O protocolo pode ser usado para explorar como a anestesia com propofol afeta os resultados relacionados à doença. Por exemplo, aqui avaliamos os resultados do câncer a curto e longo prazo após a cirurgia para remover o tumor. Para começar, cultive 66 células cancerígenas mamárias CL4 Mirai que são transduzidas de forma estável para expressar luciferase de vagalume em meio alfa MEM contendo 10% de FBS e 200 milimolares de glutamina.Incubar as células a 37 graus Celsius, mas 5% de dióxido de carbono. Subcultura das células quando as células atingirem aproximadamente 80% de confluência. Quando as células estão em uma fase de crescimento logarítmico com dois mililitros de gotejamentos em solução de EDTA, levante as células aderentes e conte as células usando um hemocitômetro.Em seguida, dilua as células em PBS e mantenha a suspensão de células diluídas no gelo até que o rato esteja pronto para a injeção. Uma vez que o rato esteja completamente anestesiado, limpe a quarta área da almofada de gordura mamária esquerda com um cotonete com álcool de uso único para preparar o local da injeção. Encha uma seringa Hamilton de 25 microlitros presa a uma agulha hipodérmica estéril de calibre 27 com suspensão de células cancerígenas.Use fórceps para levantar e prender a pele. Injete uma vez 10 para a quinta célula e 20 microlitros de PBS na quarta almofada de gordura mamária esquerda a aproximadamente um milímetro do mamilo. Se as células forem marcadas com luciferase, injete 100 microlitros de D-luciferina na veia lateral da cauda do rato anestesiado usando uma seringa de insulina de 0,5 mililitros com uma agulha hipodérmica de calibre 30.Dois minutos após a injeção, coloque o rato num sistema de imagem de bioluminescência com a almofada de gordura mamária virada para cima e capture a imagem durante 10 segundos. Após a imagem, coloque o rato na gaiola limpa e deixe-o recuperar da anestesia. Monitore o crescimento do crescimento do tumor primário usando um paquímetro.Calcule o volume do tumor e ressite o tumor quando o tumor primário atingir 80 a 90 milímetros cúbicos de volume. Configure a bomba de seringa automatizada com uma seringa de insulina de um mililitro de calibre 30 contendo dois por cento de formulação de propofol. Induza a anestesia em uma câmara de indução com três por cento de sevoflurano ou isoflurano.Em seguida, transfira o rato anestesiado para uma almofada de aquecimento a 37 graus Celsius e mantenha a anestesia com dois a três por cento de sevoflurano ou isoflurano usando um cone nasal. Ajustar a administração de sevoflurano conforme necessário durante a canulação intravenosa para manter uma profundidade estável de anestesia demonstrada pela perda do reflexo do pedal e da frequência respiratória inferior a 100 respirações por minuto. Aplique lubrificante aquoso nos olhos para evitar o ressecamento da córnea e, em seguida, injete 0,05 miligrama por quilograma de buprenorfina por via subcutânea.Para administrar a anestesia intravenosa total baseada em propofol, cular a veia lateral da cauda usando uma agulha hipodérmica estéril de calibre 30 presa a um cateter de poliuretano estéril. Confirme a colocação correta por flashback de sangue no cateter. Administrar dois por cento de propofol como um bolus inicial de 27 miligramas por quilograma durante um minuto para iniciar a anestesia intravenosa total.Cessar a administração de sevoflurano. Manter a infusão de propofol a uma taxa de 2,2 a 4,0 miligramas por quilograma por minuto para manter a profundidade estável da anestesia durante a cirurgia. Raspe a região do abdômen e desinfete a área cirúrgica com solução de iodopovidona.Faça uma incisão de um centímetro inferior ao tumor na almofada de gordura mamária da quarta esquerda. Use fórceps e tesouras para dissecar o tumor e o linfonodo inguinal esquerdo. Se forem utilizadas células tumorais marcadas com luciferase, injete d-luciferina na veia lateral da cauda, conforme demonstrado, e capture as imagens por 60 segundos para obter margens claras.Se um tumor residual for identificado, resssecte o tecido adicional da almofada de gordura mamária. Uma vez que a hemostasia é alcançada no local da cirurgia, feche a pele usando suturas de nylon 5-0. Limpe a ferida com solução de iodopovidona.Após a conclusão da cirurgia, pare a anestesia e coloque o rato em uma gaiola limpa em uma almofada de aquecimento para permitir que ele se recupere da anestesia. Monitore o mouse a cada 15 minutos até que o mouse retorne ao estado de alerta normal. Em seguida, monitore e forneça analgesia a cada 12 horas por 48 horas após a cirurgia.Para avaliação de recorrência de tumor primário ou recorrência à distância, monitore os camundongos uma vez por semana, iniciando a semana seguinte à cirurgia usando um sistema de imagem de bioluminescência. A imagem de bioluminescência foi utilizada para identificar a recidiva tumoral à distância nos pulmões após a ressecção do tumor primário. Esse modelo pode ser utilizado para avaliar eventos ocorridos durante o período perioperatório.24 horas após a cirurgia oncológica sob propofol, citocinas plasmáticas circulantes foram avaliadas. Práticas necessárias para canular rapidamente a veia lateral da cauda e minimizar a duração da exposição ao sevoflurano. O sevoflurano deve ser gradualmente titulado para baixo à medida que o bolo de propofol é administrado para evitar a sedação excessiva.Este método pode ser usado para investigar o impacto da anestesia com propofol em modelos de camundongos de cirurgia cardíaca ou doença crítica, como sepse.

Research

JoVE Journal

Medicine

An In Vivo Mouse Model of Total Intravenous Anesthesia During Cancer Resection Surgery

Quantitative Analysis of Cancer Metastasis using an Avian Embryo Model

Análise quantitativa de metástase de câncer utilizando um modelo de Embrião aviária

During metastasis cancer cells disseminate from the primary tumor, invade into surrounding tissues, and spread to distant organs. Metastasis is a complex ...

Medicina

Multi-photon Imaging of Tumor Cell Invasion in an Orthotopic Mouse Model of Oral Squamous Cell Carcinoma

Multi-fotão imagem de invasão das células tumorais em um modelo de camundongo ortotópico de carcinoma epidermóide oral

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient ...

Combination Radiotherapy in an Orthotopic Mouse Brain Tumor Model

Radioterapia em uma combinação ortotópico modelo de tumor de cérebro de camundongos

Glioblastoma multiforme (GBM) are the most common and aggressive adult primary brain tumors1. In recent years there has been substantial progress in the ...

An Ex vivo Model to Study Hormone Action in the Human Breast

An Ex vivo Model to Study Hormone Action in the Human Breast

Um<em&gt; Ex vivo</em&gt; Modelo para estudar a ação do hormônio no peito humano

The study of hormone action in the human breast has been hampered by lack of adequate model systems. Upon in vitro culture, primary mammary epithelial ...

An Orthotopic Mouse Model of Spontaneous Breast Cancer Metastasis

Um modelo de camundongo ortotópico de câncer de mama espontânea metástase

Metastasis is the primary cause of mortality of breast cancer patients. The mechanism underlying cancer cell metastasis, including breast cancer ...

Depletion of Mouse Cells from Human Tumor Xenografts Significantly Improves Downstream Analysis of Target Cells

Depleção de células do rato de xenoenxertos de tumor humano Melhora Significativamente Análise Downstream de células alvo

The use of in vitro cell line models for cancer research has been a useful tool. However, it has been shown that these models fail to reliably mimic ...

An Anesthesia, Surgery, and Harvest Method for the Evaluation of Transpedicular Screws Using an In Vivo Porcine Lumbar Spine Model

An Anesthesia, Surgery, and Harvest Method for the Evaluation of Transpedicular Screws Using an In Vivo Porcine Lumbar Spine Model

Método de anestesia, cirurgia e colheita para avaliação de parafusos transpediculares usando um In Vivo Modelo de espinha lombar porcina

Pedicle screw fixation is the gold standard for the treatment of spinal diseases. However, many studies have reported the issue of loosening pedicle ...

In Vivo Evaluation of Fracture Callus Development During Bone Healing in Mice Using an MRI-compatible Osteosynthesis Device for the Mouse Femur

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Na Vivo Avaliação do desenvolvimento de calo de fratura durante a consolidação óssea em ratos usando um dispositivo de osteossíntese compatível com MRI para o fêmur de Mouse

Endochondral fracture healing is a complex process involving the development of fibrous, cartilaginous, and osseous tissue in the fracture callus. The ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Medição de contratilidade isométrica da artéria mesentérica Mouse usando fio miografia

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Noninvasive Determination of Vortex Formation Time Using Transesophageal Echocardiography During Cardiac Surgery

Determinação não-invasiva de tempo de formação do vórtice usando ecocardiografia transesofágica durante cirurgia cardíaca

Trans-mitral blood flow produces a three-dimensional rotational body of fluid, known as a vortex ring, that enhances the efficiency of left ventricular ...