Method Article
Abdominal adhesions that form after surgery are a major cause of pain, infertility, and hospitalization and reoperation for small bowel obstruction. Our surgical procedure for creating abdominal adhesions in mice is a reliable tool to study the mechanisms underlying the formation of adhesions.
Abdominal adhesions consist of fibrotic tissue that forms in the peritoneal space in response to an inflammatory insult, typically surgery or intraabdominal infection. The precise mechanisms underlying adhesion formation are poorly understood. Many compounds and physical barriers have been tested for their ability to prevent adhesions after surgery with varying levels of success. The mouse and rat are important models for the study of abdominal adhesions. Several different techniques for the creation of adhesions in the mouse and rat exist in the literature. Here we describe a protocol utilizing abrasion of the cecum with sandpaper and sutures placed in the right abdominal sidewall. The mouse is anesthetized and the abdomen is prepped. A midline laparotomy is created and the cecum is identified. Sandpaper is used to gently abrade the surface of the cecum. Next, several figure-of-eight sutures are placed into the peritoneum of the right abdominal sidewall. The abdominal cavity is irrigated, a small amount of starch is applied, and the incision is closed. We have found that this technique produces the most consistent adhesions with the lowest mortality rate.
adhérences abdominales sont une forme de tissu cicatriciel qui se forment dans l'abdomen en réponse à l'inflammation, généralement après une intervention chirurgicale ou une infection intra-abdominale. Les adhérences sont une cause majeure de douleurs abdominales chroniques et l' infertilité, et sont la cause la plus fréquente de l' intestin grêle obstruction 1. La présence d'adhérences rend la réalisation d' une seconde opération abdominale plus difficile et augmente le risque de complications 2.
Malgré des années de recherche, les mécanismes sous-jacents de la formation d'adhérences restent mal connus. Il est connu qu'une lésion initiale à la surface péritonéale provoque une exsudation de fibrine riche en fluide, qui constitue alors un caillot qui se lie à la surface des intestins et de la paroi abdominale , ainsi que 3. Plus tard, des fibroblastes et d' autres cellules migrent dans l'espace de l' adhésif et du tissu conjonctif sécrètent 4. Au cours des mois à des années l'adhésion arrive à maturité en développant les vaisseaux sanguins et les nerfs 5.
Il existe plusieurs produits commerciaux qui sont conçus pour réduire la formation d'adhérences après une chirurgie abdominale (par exemple Seprafilm®). Tous ces produits agissent comme des barrières mécaniques et arrêter la formation d'adhérences en empêchant le contact physique entre les boucles de l' intestin et le 6,7 de la paroi abdominale. En dépit des preuves d'un essai contrôlé qu'une barrière d'adhérence chirurgicale réduit la formation d'adhérences 8, de nombreux chirurgiens ont été déçus anecdotique avec l'efficacité des produits de barrière mécanique.
Actuellement, il n'y a pas de traitements anti-adhérence à base de médicaments, ce qui reflète le fait que les processus précis impliqués dans la formation d'adhérences sont mal comprises. Le développement d'une thérapie qui cible spécifiquement les agents cellulaires et moléculaires impliqués dans la formation d'adhérences, il faudra une meilleure compréhension des événements qui sont impliqués dans la formation de l'adhérence. Plusieurs groupess ont identifié les voies moléculaires qui peuvent être importants pour la formation d'adhérences 9-11. Des modèles animaux fournissent un environnement exceptionnel pour étudier la formation d'adhérences. De nombreuses études ont été publiées décrivant la création chirurgicale d'adhérence chez plusieurs animaux, notamment le rat et la souris 6,12-14. Compte tenu de notre expérience avec l'étude de la fibrose chez la souris et la grande disponibilité des souris transgéniques et des anticorps à base de souris, nous avons choisi la souris comme modèle pour l'étude des adhérences. Ici, nous rapportons la technique que nous avons mis au point pour créer de façon reproductible et fiable des adhérences abdominales chez la souris.
Le protocole suivant a été approuvé par le Institutional soin et l'utilisation des animaux Comité Université Stanford (IACUC) et respecte toutes les directives éthiques institutionnelles relatives à l'utilisation des animaux de recherche.
1. Création d'adhérences abdominales
2. La récolte Adhérence Tissue
A sept jours après la chirurgie, le caecum et éventuellement le côlon ascendant, le foie et les boucles de l'intestin grêle doit être adhérente à la paroi abdominale du côté droit. (Figure 8) de tissu excisé peut être intégré et sectionné et donnera d' excellentes lames histologiques. (Figure 11, 12)
Lorsque la procédure est exécutée correctement, 100% des souris devrait avoir des adhérences importantes à sept jours. La mortalité devrait être inférieure à 5%.
Figure 1: Préparation pour la chirurgie (a) L'animal a été fixé avec du ruban adhésif et l'abdomen préparée avec de la bétadine (b) Le bétadine a été effacé avec un tampon imbibé d'alcool et un champ stérile a été placé...om / files / ftp_upload / 54450 / 54450fig1large.jpg "target =" _ blank "> S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 2:.. Incision L'incision doit étendre à partir du niveau de la vessie à l'xiphoïde S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 3:. Abrasion du caecum (a) drapage le caecum sur l'index gauche avec la pointe dirigée vers la droite permet à la base du caecum à être stabilisé par le pouce gauche (b) Un niveau approprié de ponçage quitte le. caecum avec une surface rugueuse qui est moins brillante que jamais, et avec plusieurs points pétéchies de saignement. Des précautions supplémentaires doivent être prises pendant le ponçage près du côté mésentérique, comme les vaisseaux ici va saigner le plus vivement. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 4:. Abrasion de la paroi abdominale Les viscères sont balayés et la surface péritonéale de la paroi musculaire est poncé jusqu'à ce qu'il apparaisse rugueux. Le vaisseau sanguin vu juste au- dessus du papier de verre dans la paroi abdominale est fréquemment rencontrée mais ne saignent sensiblement. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 6:. Application de l' amidon Une couche d'amidon est saupoudré sur la paroi latérale abdominale et de l' intestin. Deux figure-de-huit sutures sont visibles dans la paroi musculaire. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 7: Incision pour la deuxième chirurgie (a) L'incision commence juste à gauche de l'incision d' origine (b) La nouvelle incision doit étendre à partir du niveau de la vessie à la cage thoracique... S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande cette figure.
Figure 8: l'adhérence. Les boucles de l' intestin grêle (SB) sont adhérentes à la paroi latérale droite et une à l'autre. L'incision initiale médiane, maintenant guéri, est vu (Inc). S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
trong> Figure 9: Excision Adhérence Tissue. (a) et (b) Une «île» de la peau et abdominale adhérente de la paroi du côlon sous - jacente est libéré en coupant un cercle complet autour de la zone adhérente. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 10:. Le spécimen de coupe à travers l'intestin donnera un sandwich de tissu avec l' intestin d'un côté (a) et la peau de l'autre côté (b). Les morceaux de suture visibles doivent être retirés si l'échantillon doit être utilisé pour l' histologie. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 12: Imagerie immunofluorescence Une section d'adhésion à sept jours après la chirurgie immunofluorescence colorée pour α-lisse ac musculaire.étain, montrant vrai coloration des follicules pileux de la peau ( à gauche) et la paroi musculaire du caecum (au milieu), et la coloration non-spécifique de la surface luminale du caecum ( à droite). S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Les étapes essentielles de cette procédure sont: abraser soigneusement le caecum sans provoquer la perforation, en plaçant des sutures dans la paroi latérale abdominale, et appliquer la bonne quantité d'amidon. Seulement appliquer du papier de verre pour le caecum, ou à une petite partie spécifique de l'intestin. Une large utilisation de papier de verre sur de grandes quantités de l'intestin grêle a tendance à provoquer un iléus significatif. Prenez soin d'abraser le caecum avec suffisamment de force que la surface devient rugueuse, mais pas tant que les larmes de mur. Trouver cet équilibre peut prendre un certain temps. Toujours manipuler l'intestin avec soin et éviter d'utiliser des pinces coupantes ou dentés pour manipuler l'intestin. Il est facile de provoquer accidentellement des saignements en saisissant le petit mésentère de l'intestin avec une pince ou en tirant sur l'intestin avec trop de force.
Si une déchirure se produit dans la paroi du caecum, la procédure doit être interrompue et l'animal euthanasié. Dans notre expérience, les résultats du caecum de larmes dans la mort de l'animal après quelques jours, même si la déchirure est répIRED bien. En outre, la déchirure de la paroi caecale provoquera le déversement de selles qui aura une incidence sur la réponse inflammatoire de façon imprévisible.
Hémostatique doit être terminée à la fin de la procédure. Certains navires de saignement rouvriront et commencer à saigner après un semblant d'avoir cessé. En cas de doute, placez un fil résorbable monofilament figure-de-huit autour du point de saignement. Ce type de fil de suture est préférable de soie ou résorbable tressée, car il peut être tiré si le tissu avec une résistance minimale. Cependant, nous avons découvert que la soie ou résorbable tressée est plus efficace dans la paroi latérale abdominale pour induire des adhérences, comme mono-filament est moins inflammatoire.
Application de l'amidon à la fin de la procédure contribue à augmenter la formation d'adhérences, mais nous avons découvert qu'une quantité excessive d'amidon provoque une réaction inflammatoire qui provoque la mort. L'amidon doit être saupoudré sur lightly. Il ne devrait pas être tellement qu'il forme une couche solide.
Lors de l'apprentissage d'abord cette procédure, il est courant de perdre plusieurs souris. Dans notre expérience, les causes les plus fréquentes de décès sont la déshydratation due à l'iléus causée par l'abrasion trop forte de l'intestin, et la septicémie due à une perforation intestinale. Décès dus à une hémorragie peut se produire si une hémostase complète n'a pas été obtenue à la fin de l'intervention chirurgicale.
Si la formation d'adhérences est insuffisante, envisager d'utiliser l'abrasion plus agressif du caecum et la paroi latérale droite, laissant plus d'amidon, ou de placer plus de sutures sur la paroi latérale abdominale. Dans notre expérience, en attendant moins d'une semaine avant de rouvrir les résultats de l'abdomen en moins que la formation d'une adhérence adéquate. D'autre part, si le taux de mortalité des souris après la chirurgie est élevée, envisager d'utiliser l'abrasion moins agressif du caecum, inspecter de plus près pour l'hémostase, et en appliquant moins d'amidon. Il est également important de surveiller attentivementla fréquence respiratoire de la souris au cours de l'intervention chirurgicale. Une fois l'expérience des gains de chirurgien avec cette procédure, la mortalité devrait être inférieur à 10%.
Cette technique est conçue pour former principalement des adhérences entre le caecum et la paroi latérale abdominale droite. Adhérences feront également souvent entre l'intestin grêle, du foie et l'incision de la ligne médiane. En utilisant cette technique ne sera généralement pas causer des adhérences sur le côté gauche de l'abdomen. Une limitation de cette technique est que l'adhérence entre l'intestin et la paroi abdominale sont plus susceptibles de se former que des adhérences entre les anses intestinales. En outre, il est peu probable d'aboutir à un abdomen totalement congelé pleine de tissu adhésif, qui est souvent observée chez l'homme qui ont eu de multiples interventions chirurgicales.
Comme il est indiqué dans l'introduction, de nombreuses techniques pour la production d' adhérences abdominales chez la souris et d' autres espèces, en particulier le rat, ont été décrits dans la littérature 6,12-14. Il y a beaucoup moins protoco publiés ls pour la création d'adhérences chez la souris. Nous pensons que parce que la création d'adhérences chez la souris est plus difficile que chez les rats, la plupart des chercheurs ont choisi de développer leur technique chez le rat. Toutefois, en raison de la plus grande disponibilité des souris transgéniques et des anticorps anti-souris, nous pensons qu'il est utile de disposer d'un modèle solide pour la création d'une adhérence chez la souris, en dépit de la plus grande difficulté technique. Nous avons développé ce protocole après avoir essayé un grand nombre de protocoles de rat publiés. Nous avons constaté que des méthodes pour créer des adhérences chez le rat, comme l'utilisation de l'électrocoagulation sur le caecum, provoquent souvent des souris meurent. Nous ne sommes pas satisfaits de la densité des adhérences produites par des techniques qui utilisent une seule intervention, par exemple en plaçant des boutons flancs ischémiques seul, ou seulement abraser le caecum. La technique que nous présentons ici représente une combinaison d'interventions que nous avons trouvé, par essais et erreurs, pour produire des adhérences constamment tout en minimisant la mortalité.
content "> Parce que cette technique provoque toujours un tissu adhésif pour former entre le caecum et la paroi latérale, nous croyons qu'il est idéal pour tester des interventions visant à réduire la formation d'adhérences. De plus, cette technique peut être utilisée pour explorer les voies moléculaires et les types de cellules qui sont impliqués dans la formation d'adhérences. Le tissu d'adhérence peut facilement être excisée et préparé pour l' histologie, et des rendements excellents images histologiques (figures 11, 12).Certains chercheurs peuvent désirer un modèle dans lequel les adhérences se forment moins de 100% du temps. Omettre l'application de l'amidon permettra de réduire le taux d'adhésion à environ 80%. Réduire le nombre de sutures de soie placées dans la paroi latérale abdominale droite permettra de réduire davantage le taux d'adhésion.
Dans notre expérience, sept jours après la chirurgie est le premier point de temps où l'intestin est toujours adhérent à la paroi abdominale. Cependant, d'autres points de temps peuvent être plus pertinentes en fonctionsur la mise au point du projet. Par exemple, les chercheurs intéressés par la migration des neutrophiles et les macrophages dans l'espace d'adhérence peuvent vouloir récolter des tissus dans les cinq premiers jours après la chirurgie. D'autre part, le dépôt de collagène par les fibroblastes a lieu pendant des semaines après la lésion initiale, et pour cela, il sera plus approprié pour examiner le tissu à des moments espacés pendant plusieurs semaines après la chirurgie.
loupes chirurgicales sont très utiles pour l'agrandissement du champ opératoire pendant cette procédure. Un microscope opératoire peut également être utilisé, mais limite la capacité du chirurgien à inspecter le champ opératoire à partir d'angles différents. La procédure peut également être effectuée sans grossissement du tout.
Les auteurs déclarent qu'ils ont aucun intérêt financier concurrents.
MDP a été soutenue par l'American College of Surgeons (ACS) de bourses d'études de recherche des résidents. MSH a été soutenu par le California Institute for Regenerative Medicine (CIRM) Fellow clinique subvention de formation TG2-01159. MSH, HPL et MTL ont été pris en charge par la Société américaine des chirurgiens maxillo (ASMS) / maxillo chirurgiens Foundation (MSF) Attribution de subventions de recherche. HPL a été soutenu par le NIH subvention R01 GM087609 et un don de Ingrid Lai et Bill Shu en l'honneur d'Anthony Shu. HPL et MTL ont été pris en charge par le laboratoire Hagey for Pediatric médecine régénérative et la Fondation Oak. MTL a été soutenue par le / Fonds Olivier Gunn.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Fisherbrand Absorbent Underpads, 20" x 24" | Fisher Scientific | 14-206-62 | |
Polylined Sterile Field, 18" x 24" | Busse Hospital Disposables | 696 | Cut a rectangular hole of the appropriate size |
Isothesia isoflurane | Henry Schein | 050033 | |
Fisherbrand Sterile cotton gauze pad, 4" x 4" | Fisher Scientific | 22-415-469 | |
Puralube petrolatum ophthalmic ointment, 1/8 oz. tube | Dechra Veterinary Products | NDC 17033-211-38 | |
Nair depilatory cream | Church & Dwight Co. | 22339-05 | |
Buprenex buprenorphine 0.3 mg/ml | Reckitt Benckiser Pharmaceuticals Inc. | NDC 12496-0757-5 | |
1 cc insulin syringe, 27 G | Becton Dickinson | 329412 | |
Povidone Iodine Prep Solution | Medline | MDS093944H | |
Webcol alcohol prep swabs | Covidien | 6818 | |
General-Purpose Labarotory Labeling tape | VWR | 89097-912 | |
BioGel PI surgical gloves | Mölnlycke Health Care | ALA42675Z | |
Micro Forceps with teeth | Roboz | RS-5150 | |
Fine scissors- sharp | Fine Science Tools | 14060-09 | |
Straight serrated forceps | Fine Science Tools | 11050-10 | |
Castro-Viejo needle driver | Fine Science Tools | 12565-14 | |
100 grit 1/4 sheet sandpaper | ACE Hardware | 1010446 | Cut into strips |
4-0 silk suture, 30", SH needle | Ethicon | K831 | |
7-0 PDS II absorbable monofilament suture, 30", BV-1 needle | Ethicon | Z135 | Usually comes double-armed. Cut the suture at the midway point to generate two usable sutures. |
Rice starch | MP Biomedicals | 102955 | |
0.9% Sodium Chloride Irrigation | Baxter | BHL2F7121 | Warm to 37 °C prior to use |
10 ml syringe | Becton Dickinson | 309604 | |
6-0 Vicryl absorbable braided suture, 18", RB-1 taper needle | Ethicon | J212H | |
6-0 Ethilon nylon monofilament suture, 18", P-3 needle, | Ethicon | 1698G | |
Tegaderm Transparent Film Dressing Frame Style, 6 cm x 7 cm | 3M | 1624W | Cut in half lengthwise |
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