Tecnica chirurgica per ganglionectomia cervicale superiore in modello murino
Summary
Il presente protocollo descrive un modello murino di ablazione dell’innervazione adrenergica mediante l’identificazione e la resezione del ganglio cervicale superiore.
Abstract
Prove crescenti suggeriscono che il sistema nervoso simpatico svolge un ruolo importante nella progressione del cancro. L’innervazione adrenergica regola la secrezione delle ghiandole salivari, il ritmo circadiano, la degenerazione maculare, la funzione immunitaria e la fisiologia cardiaca. La simpaticectomia chirurgica murina è un metodo per studiare gli effetti dell’innervazione adrenergica consentendo l’ablazione adrenergica completa e unilaterale, evitando la necessità di ripetuti interventi farmacologici e gli effetti collaterali associati. Tuttavia, la simpaticectomia chirurgica nei topi è tecnicamente impegnativa a causa delle piccole dimensioni del ganglio cervicale superiore. Questo studio descrive una tecnica chirurgica per identificare e resecare in modo affidabile il ganglio cervicale superiore per ablare il sistema nervoso simpatico. L’identificazione e la rimozione del ganglio sono convalidate mediante l’imaging dei gangli simpatici fluorescenti utilizzando un topo transgenico, l’identificazione della sindrome di Horner post-resezione, la colorazione per i marcatori adrenergici nei gangli resecati e l’osservazione di una diminuzione dell’immunofluorescenza adrenergica negli organi bersaglio dopo simpaticectomia. Questo modello consente studi futuri sulla progressione del cancro e su altri processi fisiologici regolati dal sistema nervoso simpatico.
Introduction
Diversi studi hanno riportato che i nervi nel microambiente tumorale svolgono un ruolo attivo nel sostenere la progressione del tumore. È stato dimostrato che l’ablazione dei nervi simpatici adrenergici compromette lo sviluppo e la diffusione del tumore nel cancro alla prostata e allo stomaco in vivo 1,2,3, mentre il blocco farmacologico dei recettori adrenergici inibisce la crescita tumorale nel cancro della testa e del collo4. Il coinvolgimento neurale simpatico è stato descritto anche nella progressione del carcinoma pancreatico, cervicale e basocellulare 5,6,7.
All’interno del sistema nervoso simpatico, il ganglio cervicale superiore (SCG) è l’unico ganglio del tronco simpatico che innerva la testa. L’SCG regola varie funzioni fisiologiche, come la secrezione salivare e il ritmo circadiano, e innerva direttamente i linfonodi cervicali 8,9,10. L’SCG è stato anche implicato in processi patologici come la degenerazione maculare11 e la progressione della dissezione aortica12. Inoltre, è stato riportato che la resezione dell’SCG aggrava il danno renale acuto indotto dalla riperfusione da ischemia13 e altera anche il microbiota intestinale nei ratti14.
L’ablazione completa dell’SCG in un modello murino rappresenterebbe una preziosa tecnica sperimentale per consentire la ricerca sul cancro e sul sistema nervoso autonomo. Mentre molti studi hanno utilizzato il blocco farmacologico del recettore adrenergico come ablazione adrenergica 15,16,17,18,19,20, la resezione chirurgica consente l’ablazione adrenergica completa e unilaterale evitando la necessità di ripetuti interventi farmacologici e gli effetti collaterali associati 21,22,23.
La resezione chirurgica dell’SCG è stata descritta nei ratti24 e la maggior parte dei rapporti che studiano l’effetto della ganglionectomia cervicale superiore (SCGx) hanno impiegato il modello di ratto. Rispetto al modello di ratto, SCGx è tecnicamente più impegnativo nei topi a causa delle piccole dimensioni dell’SCG. Tuttavia, i topi sono relativamente più facili da maneggiare, più convenienti e più suscettibili di manipolazione genetica. Garcia et al. sono stati tra i primi a riportare SCGx nei topi ed è stato riscontrato che influisce sul rilascio di insulina25. Più recentemente, Ziegler et al. hanno descritto SCGx nei topi sulla base della tecnica pubblicata descritta per i ratti24,26. Questo e altri articoli descrivono un metodo in cui l’arteria carotide comune (CCA) viene prima identificata e sezionata e l’SCG viene successivamente rimosso dalla biforcazione del CCA21,22,27,28. In questo articolo, viene descritta una tecnica meno invasiva e più sicura nei topi che evita la dissezione del CCA, riducendo così al minimo la complicanza più grave di questa procedura: il sanguinamento da una lesione al CCA.
Protocol
Representative Results
Discussion
Questo protocollo descrive un modello murino per l’ablazione chirurgica unilaterale dell’input SCG. Questa tecnica consente di studiare gli effetti dell’innervazione adrenergica in vari contesti. Inoltre, il ganglio simpatico resecato può anche essere coltivato in coltura matrigel 3D per esperimenti in vitro 30.
Gli studi che coinvolgono SCGx sono stati eseguiti principalmente nei ratti, poiché la loro anatomia più ampia consente una più facile visualizzazi…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Q. W. è stato sostenuto dal NIH T32CA009685. R. J. W. è stato sostenuto dal NIH R01CA219534. Le strutture principali del Memorial Sloan Kettering Cancer Center sono state supportate da NIH P30CA008748.
Materials
| Anti-Tyrosine Hydroxylase Antibody | EMD Millipore | AB152 | |
| Artificial Tears Lubricant Ophthalmic Ointment | Akorn | 59399-162-35 | |
| Curity 2 x 2 Inch Gauze Sponge 8 Ply, Sterile | Covidien | 1806 | |
| Derf Needle Holder | Thomas Scientific | 1177K00 | |
| Dissecting Microscope | |||
| Dumont #5/45 Forceps | Fine Science Tools | 11251-35 | |
| Dumont #7b Forceps | Fine Science Tools | 11270-20 | |
| ETHILON Nylon Suture | Ethicon | 698H | |
| Fine Scissors – ToughCut | Fine Science Tools | 14058-09 | |
| Hypoallergenic Surgical Tape | 3M Blenderm | 70200419342 | |
| Induction Chamber, 2 Liter | VetEquip | 941444 | |
| Isoflurane | Baxter | 1001936060 | |
| Nair | Church & Dwight Co., Inc | 40002957 | chemical hair removing agent |
| NORADRENALINE RESEARCH ELISA | Labor Diagnostika Nord (Rocky Mountain Diagnostics) | BA E-5200 | |
| NSG Mouse | Jackson Laboratory | JAX:005557 | |
| Povidone-Iodine Swabstick | PDI | S41350 | |
| Webcol Alcohol Preps | Covidien | 5110 |
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