Effect of different liver resection methods on liver damage and regeneration factors VEGF and FGF-2 in mice

Effect of different liver resection methods on liver damage and regeneration factors VEGF and FGF-2 in mice

Can J Surg 2012;55(6):389-393 | PDF

Roderich Bönninghoff, MD*; Kay Schwenke, MD*; Michael Keese, MD, PD*; Richard Magdeburg, MD*; Hinrich Bitter-Suermann, MD*; Mirko Otto, MD*; Till Hasenberg, MD, PD*; Stefan Post, MD*; Jörg Sturm, MD, PD†

From the *Department of Surgery, Medical Faculty Mannheim, University Medical Centre Mannheim, Heidelberg University, Germany, and the †Department of Surgery, Diakonissen Krankenhaus Rüpurr, Karlsruhe, Germany

Abstract

Background: Different approaches to study liver regeneration in murine models have been proposed. We investigated the effect of different liver resection models on liver damage and regeneration parameters in mice.

Methods: We compared the technical aspect of the 2 most commonly used techniques of 50% and 70% liver resection. Liver damage, as determined by the change in serum alanine aminotransferase and aspartate aminotransferase, as well as the regeneration parameters VEGF and FGF-2 were analyzed at 6 time points. A postoperative vitality score was introduced.

Results: Cholestasis was not observed for either technique. Both resection techniques resulted in full weight recovery of the liver after 240 hours, with no significant difference between sham and resection groups. Postoperative animal morbidity and total protein levels did not differ significantly for either method, indicating early and full functional recovery. However, comparing the mitogenic growth factors FGF-2 and VEGF, a significant increase in serum levels and, therefore, increased growth stimulus, was shown in the extended resection group.

Conclusion: Extended resection led to a greater response in growth factor expression. This finding is important since it shows that growth factor response differs acdording to the extent of resection. We have demonstrated the need to standardize murine hepatic resection models to adequately compare the resulting liver damage.


Résumé

Contexte : Différentes approches ont été proposées pour étudier la régénérescence du foie dans des modèles murins. Nous avons exploré l’effet de divers modèles de résection sur l’atteinte hépatique et les paramètres de la régénérescence chez la souris.

Méthodes : Nous avons comparé l’aspect technique des 2 approches les plus couramment utilisées, soit les résections de 50% et de 70% du foie. L’atteinte hépatique, déterminée en fonction de la modification des taux d’alanine aminotransférase et d’aspartate aminotransférase sériques, ainsi que les paramètres de régénérescence VEGF (facteur de croissance endothéliale vasculaire) et FGF-2 (facteur de croissance des fibroblastes) ontété analysés à 6 moments. Un score de vitalité postopératoire a en outre été introduit.

Résultats : Aucune des 2 techniques de résection n’a donné lieu à la cholestase. Les 2 techniques ont produit un rétablissement entier du poids des foies après 240 heures, sans différence significative entre les groupes soumis à l’intervention factice ou réelle. La morbidité et les taux de protéines totales postopératoires ont été relativement semblables avec les 2 techniques, attestant d’un rétablissement fonctionnel rapide et complet. Toutefois, en comparant les facteurs de croissance mitogènes FGF-2 et VEGF, nous avons observé une augmentation significative des taux sériques; nous en avons conclu que le stimulus de croissance était plus marqué dans le groupe soumis à la résection étendue.

Conclusion : La résection étendue a donné lieu à une expression plus marquée des facteurs de croissance. Cette observation est importante car elle montre que la réponse des facteurs de croissance diffère selon l’étendue de la résection. Nous avons démontré qu’il faut standardiser les modèles de résection hépatique murins pour pouvoir comparer adéquatement l’atteinte hépatique qui en découle.


R. Bönninghoff and K. Schwenke contributed equally to this paper.

Accepted for publication May 10, 2012

Competing interests: None declared.

Contributors: R. Bönninghoff, K. Schwenke, M. Keese, M. Otto and J. Sturm designed the study. R. Bönninghoff, K. Schwenke, R. Magdeburg, M. Otto and T. Hassenberg acquired the data, which was analyzed by R. Bönninghoff, K. Schwenke, M. Keese, H. Bitter-Suermann, M. Otto, T. Hassenberg and S. Post. R. Bönninghoff, K. Schwenke and M. Keese wrote the article, which was reviewed by R. Bönninghoff, K. Schwenke, R. Magdeburg, H. Bitter-Suermann, M. Otto, T. Hassenberg, S. Post and J. Sturm. All authors approved its publication.

DOI: 10.1503/cjs.007911

Correspondence to: K. Schwenke, Th.-K.-Ufer 1-3, Mannheim 68167, Germany; kay.schwenke@umm.de