Wir stellen ein Protokoll für ein experimentelles endotoxämisches Schockmodell bei Schweinen durch Infusion von Lipopolysaccharid zur Verfügung.
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Methodenartikel
Lipopolysaccharid-Infusion als endotoxämisches Schockmodell für Schweine
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Sepsis und septischer Schock treten häufig bei Patienten auf, die auf Intensivstationen behandelt werden, und gehören zu den häufigsten Todesursachen bei diesen Patienten. Es wird durch eine fehlregulierte Immunantwort auf eine Infektion verursacht. Auch bei optimierter Behandlung bleiben die Sterblichkeitsraten hoch, was weitere Einblicke in die Pathophysiologie und neue Behandlungsmöglichkeiten notwendig macht. Lipopolysaccharid (LPS) ist ein Bestandteil der Zellmembran gramnegativer Bakterien, die häufig für Infektionen verantwortlich sind, die Sepsis und septischen Schock verursachen.
Der Schweregrad und die hohe Mortalität von Sepsis und septischem Schock machen standardisierte experimentelle Studien am Menschen unmöglich. Daher wird ein Tiermodell für weitere Studien benötigt. Das Schwein ist für diesen Zweck besonders gut geeignet, da es dem Menschen in Anatomie, Physiologie und Größe sehr ähnlich ist.
Dieses Protokoll bietet ein experimentelles Modell für den endotoxämischen Schock bei Schweinen durch LPS-Infusion. Wir konnten zuverlässig Veränderungen induzieren, die häufig bei Patienten mit septischem Schock beobachtet werden, einschließlich hämodynamischer Instabilität, Atemversagen und Azidose. So können Forschende wertvolle Erkenntnisse über diese hochrelevante Erkrankung gewinnen und neue Therapieansätze in einem experimentellen Setting evaluieren.
Einleitung
Sepsis und septischer Schock gehören zu den häufigsten Todesursachen bei Patienten, die intensivmedizinisch behandelt werden 1,2,3. Sepsis entsteht, wenn eine Infektion eine fehlregulierte Immunantwort auslöst, die zu einem Multiorganversagen führt. Sie ist gekennzeichnet durch lebensbedrohliche Symptome, einschließlich hämodynamischer Instabilität, Atemnot, Leber- und Nierenversagen sowie kognitiver Beeinträchtigung 4,5. Der septische Schock stellt eine Untergruppe der Sepsis mit besonders schweren Symptomen dar, die....
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Protokoll
Die Versuche in diesem Protokoll wurden vom Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz, Koblenz, Deutschland, TVA G21-1-080 genehmigt. Die Experimente wurden nach den ARRIVE-Richtlinien durchgeführt. Für diese Studie wurden sechs gesunde männliche deutsche Landrasseschweine im Alter von 2-3 Monaten und einem Gewicht von 30-35 kg verwendet. Der experimentelle Zeitplan ist in Abbildung 1 zusammengefasst. Die Details zu allen in diesem Protokoll verwendeten Materialien und Instrumenten sind in der Materialtabelle aufgeführt.
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Ergebnisse
Für diese Studie wurden sechs gesunde männliche Schweine im Alter von 2-3 Monaten und einem Gewicht von 30-35 kg betäubt und erhielten eine Infusion von Lipopolysaccharid (LPS), um eine Endotoxämie zu induzieren. Um die geeignete LPS-Dosis zu bestimmen, die erforderlich ist, um konsistent Schocksymptome auszulösen, wurden den Schweinen über einen Zeitraum von 30 Minuten verschiedene Induktionsdosen von LPS verabreicht, die von 100 μg kg-1 bis 200 μg kg-1 reichten, gefolgt von einer Erhaltungsdosis v.......
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Diskussion
Wir stellen ein Protokoll zur Induktion experimenteller Endotoxämie bei Schweinen durch LPS-Infusion vor, das darauf abzielt, Veränderungen, die häufig bei Sepsis und septischem Schock beobachtet werden, zuverlässig zu induzieren. In diesem Protokoll müssen mehrere kritische Schritte berücksichtigt werden. Eine ausreichende Sedierung der Schweine vor dem Transport ist entscheidend, um eine stressbedingte Erhöhung der Katecholaminspiegel zu verhindern, die die Ergebnisse beeinträchtigen könnte. Die Intubation von Schweine.......
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Offenlegungen
Das NIRS-Gerät wurde von Medtronic PLC, USA, bedingungslos für experimentelle Forschungszwecke zur Verfügung gestellt. Alexander Ziebart erhielt ein Vortragshonorar von Medtronic PLC. Keiner der Autoren berichtet über finanzielle oder andere Interessenkonflikte. Das Manuskript wurde von ChatGPT® (Python Software, Version: 24. Mai 2023) Korrektur gelesen und bearbeitet.
Danksagungen
Die Autoren danken Dagmar Dirvonskis für ihre hervorragende technische Unterstützung.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Atracurium Hikma 50 mg/5mL | Hikma Pharma GmbH, Martinsried | ||
| Azaperon (Stresnil) 40 mg/mL | Lilly Deutschland GmbH, Bad Homburg, Deutschland | ||
| BD Discardit II Spritze 2, 5, 10, 20 mL | Becton Dickinson S.A. Carretera, Mequinenza Fraga, Spanien | Spritze | |
| BD Luer Connecta | Becton Dickinson Infusion Therapy, AB Helsingborg, Schweden | 3-Wege-Hahn | |
| Curafix i.v. Klassiker | Lohmann & Rauscher International GmbH & Co. KG, Rengsdorf, Deutschland | Kanülen-Retentionsverband | |
| Datex Ohmeda S5 | GE Healthcare Finland Oy, Helsinki, Finnland | hämodynamischer Monitor | |
| Engströ m Carestation | GE Heathcare, Madison USA | Beatmungsgerät | |
| Fentanyl-Janssen 0,05 mg/mL | Janssen-Cilag GmbH, Neuss | Fentanyl | |
| Fü hrungsstab, Durchmesser 4.3 | Rü sch | Endotrachealtubus Einführapparat | |
| Incetomat-Linie 150 cm | Fresenius, Kabi Deutschland, GmbH | Perfusor Leitung | |
| Intrafix Primeline | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Deutschland Infusionsleitung | ||
| Einführschleuse 5 Fr.Terumo | Healthcare | arterielle Einführschleuse | |
| INVOS | Medtronic, Dublin, Irland | Nahinfrarotspektrometrie | |
| JOZA Einmal Nitril Untersuchungshandschuhe | JOZA, Mü nchen, Deutschland | Einmalhandschuhe | |
| Laryngoskop, 45.48.50, KL 2000 | Medicon | Laryngoskop Griff | |
| Littmann Classic III Stethoskop | 3M Deutschland GmbH, Neuss, Deutschland | Stethoskop | |
| LPS (E. coli; Serotyp O111:B4) | Sigma-Aldrich, Schweiz | ||
| MAC Zwei-Lumen Zentrales Venenzugangsset | Arrow international inc. Reading, PA, USA | Veneneinführer | |
| Mused Vlieskompresse | Maiming GmbH, Neuenkirchen, Deutschland | Vlieskompresse zur Fixierung der Zunge | |
| Masimo LNCS Adtx SpO2 Sensor | Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA | Sättigung Clip für das | |
| Masimo LNCS TC-I SpO2 Ohrclip Sensor | Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA | Sättigungsclip für das Ohr | |
| Masimo Radical 7 | Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA | periphere Sauerstoffsättigung | |
| Midazolam 15 mg/3 mL | B.Braun Melsungen AG, Deutschland | ||
| Midmark Hundemaske Kleiner Kunststoff mit Diaphragma FRSCM-0005 | Midmark Corp., Dayton, Ohio, USA | Beatmungsmaske | |
| Monocryl chirurgisches Nahtmaterial | Johnson & Johnson, Belgien | ||
| B.Braun Melsungen AG, Deutschland | Kochsalzlösung | ||
| NaCl 0,9 % | Sanofi- Aventis, Seutschland GmbH | ||
| Octeniderm farblos | Schü LKE & Mayr GmbH, Nordenstedt, Deutschland | Alkoholisches Desinfektionsmittel | |
| Original Perfusor Spritze 50 mL | B.Braun Melsungen AG, Deutschland | Perfusor Spritze | |
| PA-Katheter Swan Ganz 7.5 Fr 110 cm | Edwards Lifesciences LLC, Irvine CA, USA | Swan-Ganz Katheter | |
| Perfusor FM Braun | B.Braun Melsungen AG, Deutschland | Spritzenpumpe | |
| PiCCO Katheter | PULSION Medical Systems SE, Feldkirchen, DE | ||
| Kaliumchlorid 1 M | Fresenius, Kabi Germany GmbH | ||
| Propofol 2% 20 mg/mL (50 mL Kolben) | Fresenius, Kabi Deutschland, GmbH | ||
| Pulskontur kontinuierliches Herzzeitvolumen System PiCCO2 | PULSION Medical Systems SE, Feldkirchen, DE | ||
| Rü schelit Super Safety Clear >ID 6/6,5 /7,0 mm | Teleflex Medical Sdn. Bhd, Malaysia | Endotrachealtubus | |
| Sonosite Micromaxx Ultraschallsystem | Sonosite Bothell, WA, USA | Ultraschall | |
| Edelstahl Macintosh Grö ß e 4 | Welch Allyn69604 | Klinge für Laryngoskop | |
| Sterofundin | B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Deutschland | Ausgeglichene Elektrolytlösung | |
| Vasco OP sensitive | B.Braun Melsungen AG, Deutschland | sterile Handschuhe | |
| Vasofix Safety 22 G-16 G | B.Braun Melsungen AG, Deutschland | Venenkatheter | |
| VBM Manometer Manometer | VBM Medizintechnik GmbH, Sulz a.N., Deutschland | Manschettenmanometer |
Referenzen
- Vincent, J. -L., Jones, G., David, S., Olariu, E., Cadwell, K. K. Frequency and mortality of septic shock in Europe and North America: a systematic review and meta-analysis. Critical Care. 23 (1), 196(2019).
- Reinhart, K., et al.
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Nachdrucke und Genehmigungen
