Établissement d’un modèle de pancréatite aiguë sévère chez la souris par injection rétrograde de taurocholate de sodium dans le canal biliopancréatique
Summary
Un modèle murin de pancréatite aiguë sévère est décrit ici. La procédure présentée ici est très rapide, simple et accessible, permettant ainsi potentiellement l’étude des mécanismes moléculaires et des différentes interventions thérapeutiques dans la pancréatite aiguë de manière pratique.
Abstract
La prévalence de la pancréatite aiguë (PA), en particulier de la pancréatite aiguë sévère (SAP), augmente chaque année dans les groupes d’âge plus jeunes. Cependant, il y a un manque de traitements efficaces dans la pratique clinique actuelle. Avec l’accessibilité facile des souches transgéniques et knockout et leur petite taille, qui permet des doses minimales de médicaments nécessaires à l’évaluation in vivo , un modèle expérimental bien établi chez la souris est préféré pour la recherche sur l’AP. De plus, le SAP induit par le taurocholate de sodium (TC) est actuellement l’un des modèles les plus largement utilisés et les mieux caractérisés. Ce modèle a été étudié pour de nouvelles thérapies et des événements moléculaires possibles au cours du processus d’AP. Ici, nous présentons la génération d’un modèle de souris AP utilisant du taurocholate de sodium et un simple microsyringe fait maison. En outre, nous fournissons également la méthodologie pour les tests histologiques et sérologiques ultérieurs.
Introduction
La pancréatite aiguë (AP) est une inflammation aiguë du pancréas caractérisée par une obstruction du canal pancréatique principal avec distension canalaire ultérieure et autodigestion du pancréas par ses enzymes anormalement activées. Ses manifestations cliniques comprennent une inflammation locale ou systémique, des douleurs abdominales et une élévation de l’amylase sérique1,2. Selon la classification de gravité3, l’AP peut se présenter sous des formes légères, modérées et sévères, et parmi elles, la pancréatite aiguë sévère (SAP) est la condition la plus préoccupante en raison de son taux de mortalité élevé de plus de 30 %4. Aux États-Unis, l’AP est l’une des raisons les plus courantes d’hospitalisation, touchant plus de 200 000 patients5. De plus, l’AP, en particulier SAP, augmente chaque année et affecte les groupes d’âge plus jeunes6. Cependant, il y a un manque d’options de traitement efficaces dans la pratique clinique actuelle6,7. Par conséquent, il est nécessaire d’explorer les mécanismes moléculaires impliqués dans l’AP, facilitant ainsi l’amélioration du traitement.
Des modèles animaux expérimentaux bien établis sont nécessaires pour étudier les mécanismes impliqués dans l’AP et évaluer l’efficacité des différentes modalités de traitement. Avec l’accessibilité facile des souches transgéniques et knockout et leur petite taille, qui minimise les doses de médicaments nécessaires à l’évaluation in vivo, les souris sont préférées pour la recherche AP. Par conséquent, plusieurs modèles d’AP ont été développés chez la souris8,9.
Travaillant à partir d’un modèle de rat de pancréatite légère induite par l’administration intraveineuse de caerulein10, Niederau et al. ont développé un modèle murin SAP présenté avec une nécrose à cellules acineuses induite à l’aide du même médicament et de la même voie d’injection11. Bien que ce modèle présente plusieurs avantages, notamment la non-invasivité, l’induction rapide, la reproductibilité étendue et l’applicabilité, l’inconvénient majeur est que seule une forme légère d’AP est développée dans la plupart des cas, limitant ainsi sa pertinence clinique. L’alcool est considéré comme l’un des principaux facteurs étiologiques de l’AP; cependant, Foitzik et coll. ont rapporté qu’il ne cause des lésions pancréatiques que lorsqu’il est associé à d’autres facteurs, comme l’hyperstimulation exocrine12. De plus, bien que des modèles d’AP induits par l’alcool se soient développés par différentes voies d’administration et que des doses de médicaments aient été rapportées13,14,15, leur principal inconvénient est la difficulté de les reproduire. L’administration intrapéritonéale de L-arginine peut également induire l’AP chez la souris16; cependant, sa faible pertinence clinique entrave son application. Le taurocholate, un sel biliaire, a été proposé pour la première fois par Creutzfeld et al. en 1965 pour induire une affection ressemblant à l’AP humaine par perfusion de canal pancréatique17. Bien qu’il existe des controverses quant à sa pertinence clinique en physiopathologie18,19, la pancréatite induite par le taurocholate reste un modèle indispensable pour la SAP.
Comme ce modèle est simple à réaliser et est également efficace chez la souris, il est maintenant l’un des modèles AP les plus utilisés pour les études in vivo sur de petits animaux. Perides et al. ont utilisé le taurocholate de sodium (TC) pour induire la SAP chez la souris20, fournissant des informations pour comprendre sa pathologie. Combiné à des techniques de modification génétique, ce modèle nous a permis de confirmer plusieurs gènes spécifiques impliqués dans l’AP. Par exemple, Bicozo et al. ont montré qu’un knockout du gène CD38 protégeait contre un modèle de pancréatite à perfusion de TC et attribuait les mécanismes à des altérations de la signalisation intracellulaire Ca2+21. Fanczal et coll. ont étudié l’implication physiologique de l’expression de TRPM2 dans la membrane plasmique des cellules acineuses et canalaires pancréatiques de souris, et ont démontré une gravité réduite de la SAP induite par TC chez les souris knock-out TRPM22. En outre, ce modèle fournit également un moyen simple et efficace de tester de nombreux nouveaux médicaments in vivo. Par exemple, cette méthode a permis de valider les effets thérapeutiques de la caféine23, de l’acide déshydrocholique24 et de divers antioxydants et anticoagulants25,26. Ces preuves démontrent la polyvalence du modèle SAP induit par TC. Bien que Wittel et coll. aient décrit un modèle murin similaire27, un manque de détails sur les procédures de mise en œuvre pourrait entraîner une incapacité à reproduire les résultats. Dans cet article, nous nous concentrons sur les méthodes utilisant un simple microsyringe fait maison et étudions la SAP induite par TC, fournissant ainsi des conseils possibles non seulement pour une étude plus approfondie de la pathogenèse et du traitement de l’AP, mais également pour une méthode expérimentale parfaitement adaptable pour de nombreuses autres substances.
Protocol
Representative Results
Discussion
Le modèle SAP induit par TC est un excellent outil de recherche. Comme le montre cette étude, ce modèle est très facilement réalisé dans les laboratoires généraux sans utiliser d’appareils spécifiques. Lorsqu’il est utilisé en combinaison avec l’histologie et l’analyse biochimique, il fournit une approche rentable (réactifs peu coûteux) et rapide (fenêtre de temps de 24 heures) pour induire et évaluer l’AP. L’ajustement de la concentration de TC offre également la possibilité de produire des A…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous sommes reconnaissants du soutien des subventions suivantes: une subvention de recherche translationnelle de NCRCH [2020WSA01], une subvention scientifique KJXW de la Commission de la santé de Suzhou pour les jeunes chercheurs [KJXW2020002], un plan scientifique et technologique de la ville de Suzhou (SKY2021038 et SKJY2021050), une subvention du programme académique prioritaire de développement des établissements d’enseignement supérieur du Jiangsu (PAPD) et un plan de recherche et de développement social primaire de la province du Jiangsu (BE2018659).
Materials
| 0.5% iodophor | Shanghai Likang Disinfectant | 310102 | 4 mL/mouse |
| 0.9% sodium chloride | Sinopharm Group Co., Ltd. | 10019318 | 0.8 mL/mouse |
| 1% Pentobarbital sodium | Sigma | P3761 | 0.2 -0.25 mL/mouse |
| 25 μL flat tip Microliter syringe | Gaoge, Shanghai | A124019 | |
| 4% Paraformaldehyde | Beyotime, Nantong, China | P0099-500ml | |
| 5% sodium taurocholate (TC) | Aladdin | S100834-5g | 10 μL/SAP mouse |
| 6-0 Sterile nylon microsuture with threaded needle (1/2 circle) | Cheng-He | 20093 | |
| 75% alcohol | Sinopharm Group Co., Ltd. | 10009218 | 4 mL/mouse |
| 8-0 Sterile nylon microsuture with threaded needle (3/8 circle) | Cheng-He | 19064 | |
| ALT Activity Assay Kit | EPNK, Anhui, China | ALT0012 | |
| Amylase Assay Kit | EPNK, Anhui, China | AMY0012 | |
| Angled small bulldog clamp with 12 mm jaw (3 cm) | Cheng-He | HC-X022 | |
| aspen shavings or shreds for mouse bedding | Beijing Vital River Laboratory Animal Technology | VR03015 | |
| AST Activity Assay Kit | EPNK, Anhui, China | AST0012 | |
| Blood Urea Nitrogen (BUN) Assay Kit | EPNK, Anhui, China | BUN0011 | |
| C57BL/6 mouse | Beijing Vital River Laboratory Animal Technology | 213 | |
| Creatine Assay Kit | EPNK, Anhui, China | CRE0012 | |
| Feature microtome blade | Beyotime, Nantong, China | E0994 | |
| Hemostatic Forceps (9.5 cm, Curved) | JZ, Shanghai Medical Instruments Co. Ltd. | JC3901 | |
| Lipase Assay Kit | Jiancheng, Nanjing, China | A054-2-1 | |
| Microtome | Leica biosystem, Germany | RM2245 | |
| Mindray biochemistry analyzer | Mindray, Shenzhen, China | BS-420 | |
| MPO Assay Kit | Jiancheng, Nanjing, China | A044-1-1 | |
| Normal mouse chow | Trophic, Nantong, China | LAD 1000 | |
| Phosphate buffered saline | Beyotime, Nantong, China | C0221A | |
| Straight micro-bulldog clamp with 5 mm jaw (1.5 cm) | JZ, Shanghai Medical Instruments Co. Ltd. | W40130 | |
| Straight or curved forceps (11.0 cm) | Cheng-He | HC-X091A or HC-X090A | |
| Straight Scissors (10.0 cm) | Cheng-He, Ningbo, China | HC-J039102 | |
| Thermo Scientific Centrifuge | Thermo Scientific, USA | Multifuge X1R |
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