LABORATOIRE DE BIOLOGIE DE LA NUTRITION

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NOTRE SAVOIR-FAIRE :
Foie isolé perfusé

[Contacts : Dr Jean-Pascal de Bandt]

Parmi les différents outils qui permettent d’approcher le métabolisme hépatique, le foie isolé perfusé est un modèle présentant deux avantages. Tout d’abord, s’agissant d’un organe isolé, il permet, par rapport aux études in vivo, de maîtriser complètement les effecteurs susceptibles d’agir sur le métabolisme hépatique en faisant abstraction de la contribution des autres organes viscéraux. Par ailleurs, par rapport aux études in vitro, il conserve l’architecture hépatique et surtout respecte la coopération entre les différentes populations cellulaires hépatiques.
Dans le cadre de l'étude du métabolisme hépatique des acides aminés, le Laboratoire de Biologie de la Nutrition a validé des conditions expérimentales permettant le respect de la fonctionnalité hépatique dans ce modèle.

Technique du foie de rat isolé perfusé :

Après anesthésie des animaux, les foies sont préparés pour la perfusion par cathétérisme du canal cholédoque et de la veine porte. Ils sont alors immédiatement perfusés à l’aide du tampon de perfusion et placés dans l’enceinte de perfusion. La perfusion est réalisée par la veine porte, en recirculation et à pression constante dans l’enceinte thermostatée à 37°C. Le milieu de perfusion est un tampon Krebs-Ringer additionné d'albumine (30 g/l), de glucose (7,5 mmol/l) et de calcium (2 mmol/l). A ce perfusat, sont ajoutés, en début de perfusion, un mélange d'acides aminés aux propriétés antiprotéolytiques (alanine, glutamine, leucine, phénylalanine, tryptophane, méthionine, proline et histidine) puis, après 30 minutes, une solution amenant tous les acides aminés à une concentration double de leur concentration physiologique. Ce milieu de perfusion est oxygéné par un mélange 95 % O2 / 5 % CO2 et son pH est maintenu à 7,40.
La viabilité hépatique est évaluée par la mesure du débit portal, du débit biliaire et la libération des enzymes cytolytiques dans le milieu de perfusion. Les échanges hépatiques de substrats et la production de différents métabolites sont évalués après t30 et pendant une heure.

Applications :

Ce modèle se prête à la mesure de l'influence de différents médiateurs ou hormones impliqués par exemple dans la réponse métabolique à l’agression, à l’évaluation de l'adaptation du métabolisme hépatique dans certaines situations pathologiques (cirrhose, transplantation, ischémie-reperfusion), ou encore à l’étude du métabolisme de nutriments particuliers ou de médicaments.
Afin de tenir compte des spécificités métaboliques de différentes espèces animales par rapport au métabolisme hépatique humain, cette méthodologie a également été adaptée au modèle de foie de cobaye isolé et perfusé.
Publications récentes du groupe utilisant ces modèles :

  • De Bandt JP, Cynober L, Ballet F, Coudray-Lucas C, Rey C, Giboudeau J. Amino acid metabolism in isolated perfused rat liver. J Surg Res 1990; 49: 8-13
  • De Bandt JP, Lim SK, Plassart F, Coudray-Lucas C, Rey C, Poupon R, Giboudeau J, Cynober L. Independent and combined actions of IL-1, TNF-alpha and glucagon on amino acid metabolism in the isolated perfused rat liver. Metabolism 1994; 43: 822-829
  • De Bandt JP, Cynober L, Lim SK, Coudray-Lucas C, Poupon R, Giboudeau J. Metabolism of ornithine, alpha-ketoglutarate and arginine in isolated perfused rat liver. Br J Nutr 1995; 73: 227-239
  • Blondé-Cynober F, Plassart F, De Bandt JP, Rey C, Lim SK, Josset P, Ballet F, Giboudeau J, Cynober L. Metabolism of alpha-ketoisocaproic acid in isolated perfused liver of cirrhotic rats. Am J Physiol 1995; 268: E298-E304
  • Neveux N, De Bandt JP, Charrueau C, Savier E, Chaumeil JC, Hannoun L, Giboudeau J, Cynober L. Deletion of hydroxyethylstarch from UW solution induces cell shrinkage and proteolysis during and after cold storage of rat liver. Hepatology 1997; 25: 678-682
  • De Bandt JP, Lasnier E, Rey C, Coudray-Lucas C, Poupon R, Giboudeau J, Cynober LA. Effects of amino acids on bile acid-dependent and independent bile flow in the isolated perfused rat liver. J Hepatol 1999; 30: 843-849.
  • Neveux N, De Bandt JP, Fattal E, Hannoun L, Poupon R, Chaumeil JC, Delattre J, Cynober L. Liposomally-entrapped adenosine triphosphate reduces cold preservation injury in rat liver-transplantation. J Hepatol 2000 ; 33 : 68-75
  • Chaïb S., Charrueau C., Neveux N., Nakib S., Chaumeil J.C., Cynober L., De Bandt J.P. Effect of apoE/ATP-containing liposomes on hepatic nitrogen metabolism and energy state in an isolated perfused guinea-pig liver model. Liver International 2003;23:379-385
  • Chaïb S., Charrueau C., Neveux N., Coudray-Lucas C., Cynober L., De Bandt J.P. Isolated perfused liver model : the rat and guinea-pig compared. Nutrition 2004;20:458-464.