Name: La endotoxina intravenosa Challenge en seres humanos sanos: una plataforma experimental para investigar y modular la inflamación sistémica (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-05-16T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 48 s
Description: Aprende el procedimiento de desafío endovenoso con endotoxina para investigar la inflamación sistémica en humanos sanos. Este método permite modelar respuestas inmunológicas y estudiar la patogénesis de enfermedades críticas como la sepsis.

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Los autores desean agradecer al Dr. Anthony Suffredini (Departamento de Medicina de Cuidados Críticos, Centro Clínico de los Institutos Nacionales de Salud, Bethesda, EE. UU.) por su cuidadosa revisión del manuscrito y muchas sugerencias reflexivas. También nos gustaría agradecer a los Institutos Nacionales de Salud por poner a disposición de forma gratuita la endotoxina de referencia del Centro Clínico empleada en este estudio.
JNF y DWG están financiados por el Wellcome Trust, que apoyó la generación de los datos descritos y la publicación de este artículo.

University College de Londres REC (Reino Unido) aprobó el estudio que generó los datos presentados en la sección de resultados representativos (Referencia 5060/001). APROBACIÓN ÉTICA: La mayoría de los estudios que utilizan desafíos IV de endotoxina se han realizado en sujetos sanos. Como esta investigación tiene ningún beneficio para la salud, la importancia de los objetivos del estudio debe ser claramente superiores a los riesgos inherentes. Esto es relevante cuando se consideran las interacciones con agentes novedosos utilizado para modificar la inflamación y que tienen el potencial para exagerar las respuestas del huésped a la endotoxina (por ejemplo, fiebre, los cambios en la presión sanguínea, síntomas). Antes del inicio de cualquier estudio que emplea IV endotoxina, la aprobación debe ser buscada y obtenida de un Comité de Ética de Investigación apropiada (REC) / Junta de Revisión Institucional (IRB). IV la administración de endotoxina se ha empleado durante más de cuarenta años para obtener importante mechanistic conocimientos sobre la biología humana, sin efectos adversos graves o duraderas a nuestra o, el conocimiento de otro autor 19. Teniendo en cuenta el potencial del modelo para obtener información vital relacionada con varias enfermedades inflamatorias que son las principales causas de mortalidad y morbilidad, creemos que es éticamente aceptable para exponer voluntarios sanos y grupos demográficos o clínicos definidos a la endotoxina, a condición de estrategias de minimización de riesgo llevan a cabo adecuados. Esto puede requerir revisión externa independiente por expertos cualificados o estudios piloto y de cara a un desarrollo seguro de las investigaciones, sobre todo cuando se emplean nuevos agentes y su interacción con endotoxin- inflamación inducida. Preparación 1. Determinar las características demográficas y clínicas de los participantes NOTA: La mayoría de los estudios que emplean IV de endotoxina desafío reclutar voluntarios sanos varones jóvenes &lt;30 años de edad. SementalIES, además, se han llevado a cabo en 23 mujeres sanas de edad avanzada, voluntarios 24,25 y 26 subgrupos de pacientes en función de la pregunta experimental. Participantes de mayor edad (es decir, mayor de 60 años de edad) pueden tener una respuesta mayor y más sostenida (fiebre alta, una mayor disminución de la presión arterial), y las interacciones de la inflamación inducida por endotoxina con las condiciones comórbidas o medicamentos deben ser considerados en el diseño de estos estudios. Por favor, véase la discusión para más consideraciones en la selección de participantes. 2. Reclutar participantes <ol><li> Organizar publicidad adecuada según se requiera. NOTA: La compensación financiera por el tiempo y la incomodidad del participante se ofrece habitualmente. Esto se debe establecer antes de la contratación y aprobado por un REC / IRB. </li><li> Emitir una REC / IRB aprobó Folleto de Información del Participante (PIL) para explicar la naturaleza del estudio, una visión general de laprotocolo, los efectos secundarios esperados y los riesgos asociados a la endotoxina IV a los encuestados que cumplían los criterios de inclusión. NOTA: Este debe ser emitido antes de dar su consentimiento para permitir una decisión con conocimiento de causa para participar y para cualquier pregunta o preocupación que debe abordarse por el investigador. </li></ol> 3. obtener el consentimiento informado formal <ol><li> Obtener el consentimiento por escrito de todos los participantes antes de emprender cualquier procedimiento relacionado con el estudio, incluyendo la evaluación de la salud. </li><li> Buscar la confirmación verbal de la retención del participante y la comprensión de la información en el PIL. </li><li> Discutir los efectos secundarios de la administración IV de endotoxinas. NOTA: En dosis más altas (de 2 - 4 ng / kg) estos incluyen rigores (escalofríos), dolor de cabeza, fotofobia, mialgia, artralgia, náuseas, y en raras ocasiones, vómitos. intensidad de los síntomas de pico se produce alrededor de 1 - 2 horas después de la inyección, disminuir después a la línea de base por la 6 - 8 horas. Sin efe adversa grave o sostenidacts secundaria a la endotoxina a estas dosis han sido reportados. En raras ocasiones, un voluntario puede encontrar el grado de los síntomas inaceptables durante la altura de la respuesta. Los síntomas se pueden aliviar con la administración de paracetamol / acetaminofeno o agentes no esteroides por vía oral o intravenosa (por ejemplo, aspirina, ibuprofeno). Dichos agentes pueden alterar la respuesta inflamatoria y su uso debe ser registrado. </li><li> Reafirmar la capacidad de los participantes para retirarse del estudio en cualquier momento sin dar una explicación. </li></ol> 4. Llevar a cabo una &quot;pantalla de la Salud sobre los participantes NOTA: Esto es para asegurar la ausencia de condiciones médicas no reveladas que los ponen en mayor riesgo de daño por la endotoxina IV. Como objetivo secundario de información relevante para la cuestión experimental se pueden identificar. <ol><li> Identificar un entorno clínico adecuado y un profesional médico debidamente capacitado para llevar a cabo el examen de salud. &lt;/ Li&gt; <li> Tome una historia clínica completa, incluyendo los antecedentes médicos y sociales del pasado, del pasado y en curso de medicamentos / tratamientos, alimentos novela de salud o por productos farmacéuticos contra, el estado de la alergia y una investigación sobre la presencia de síntomas actuales que pueden sugerir una enfermedad nueva o reciente. </li><li> Realizar un examen clínico formal de, como el sistema cardiovascular y respiratorio mínimo,. </li><li> Organizar y las investigaciones fundamentales, incluidas la revisión de las observaciones ordinarias (peso, frecuencia cardíaca, presión arterial, frecuencia respiratoria, saturación de oxígeno, temperatura), análisis de sangre (pruebas funcionales hemograma completo, renales, hepáticos y de coagulación), y electrocardiograma de 12 derivaciones. NOTA: Las pruebas adicionales que sean necesarios de acuerdo con el protocolo experimental. </li><li> Haga que los participantes con antecedentes de interés, el examen y las investigaciones procederá a impugnar IV endotoxina, depende de los criterios de inclusión / exclusión IRB aprobado REC /. NOTA: is mejores prácticas para los síntomas detectados recientemente, signos o anomalías en las pruebas que se informó a e investigado por el médico de rutina del participante. Estas personas deben ser excluidos hasta cualquier preocupación ha sido abordado de manera apropiada. </li></ol> 5. Informar a los participantes de proceder a IV endotoxina desafío a; <ol><li> Notificar al investigador de cualquier nuevo síntoma o enfermedad. NOTA: Normalmente, esto impedirá su entrada en el estudio. </li><li> Pedir a los participantes llegan en un momento y lugar preestablecido. Asesorar a los participantes llevar ropa cómoda y llevar el entretenimiento. </li><li> Pregunte a los participantes de ayunar desde la medianoche (líquidos claros permitidos). </li><li> Pedir a los participantes que se abstengan de alcohol y cafeína durante 24 horas antes de la inyección y / o un período predefinido después (opcional y depende del protocolo). </li></ol> Procedimiento 6. La endotoxina Challenge(Antes de la administración de endotoxina) <ol><li> Preparar una cama con la cabeza a los 45 °. NOTA: Asegurarse de que esta se encuentra en un lugar apropiado para obtener la asistencia clínica y un equipo de reanimación. Por ejemplo, un centro de investigación clínica, sala de anestesia o unidad de cuidados intensivos. </li><li> Asegúrese de que el equipamiento clínico y experimental requerida es accesible y funcionamiento. NOTA: Esto incluye un esfigmomanómetro, termómetro, pulsioxímetro y, en caso de ser empleado, monitorización cardíaca de 3 derivaciones. Verificar la integridad de un equipo de reanimación local y acceso de oxígeno. </li><li> Reconstituir el Centro Clínico de endotoxina de referencia <ol><li> Añadir 5 ml de agua estéril para inyección, USP (SWI) a un vial previamente no reconstituido del CCRE utilizando la técnica aséptica completa no táctil (ANTT) en todas partes. Los viales contienen 10.000 unidades de endotoxina (UE) (aproximadamente 1 g) en forma de un polvo blanco, se liofilizó. </li><li> Coloque la junta vialf CCRE con 5 ml SWI añadió en un agitador vortex durante 1 hora para asegurar la endotoxina adherente a la superficie de vidrio del vial se disuelve por completo. NOTA: CCRE no entra en solución con facilidad, a pesar de que parece tener totalmente disuelto. </li><li> Dibuje el volumen ajustada al peso correcto de endotoxina (ahora 2000 EU / ml o aproximadamente 200 ng / ml) en una jeringa de 1 ml. NOTA: El uso de vidrio o jeringas de polipropileno para minimizar la adherencia (y pérdidas) de la endotoxina a los equipos. </li></ol></li><li> Partícipe <ol><li> Confirmar consentimiento para proceder con la administración IV endotoxina. Consultar sobre nueva enfermedad, los síntomas y el cumplimiento de las instrucciones específicas del protocolo. NOTA: Si existe la preocupación médica o endotoxina incumplimiento, retrasar la administración. </li><li> Pídale al participante que se encuentran en el lecho preparado, lo que confirma que se sientan cómodos. Asegurarse de que tienen la vejiga y el intestino anulado. </li></ol></li><li> Obtener acceso vascular. <ol&gt; <li> Insertar una cánula intravenosa bajo ANTT para la administración de endotoxina, y si se incluye en el protocolo, líquidos intravenosos. </li><li> Colocar una segunda línea intravascular en curso para extracción de sangre venosa para evitar puñalada repetido. Inserte esta vía intravenosa y conectarse a una llave de 3 vías (con o sin extensión) para facilitar la extracción de sangre y rubor. NOTA: Como alternativa, para la monitorización continua de la presión arterial y la adquisición de muestras, sitio de una línea intra-arterial. Esto requiere una mayor experiencia para la inserción y existe un mayor riesgo de complicaciones locales. <ol><li> Para en curso extracción de sangre mediante una cánula intravenosa, utilizar un calibre 18 o mayor diámetro de la cánula junto con una ubicación en el pliegue del codo para evitar la hemólisis y coagulación. IV administración de líquidos ayudará a mantener la permeabilidad. NOTA: La selección del tipo de inserción de la cánula intravascular y el sitio debe tener lugar de acuerdo con la practicante individual y participante preferencia. Líneas intra-arteriales se colocan tradicionalmente en la arteria radial o femoral con la instilación antes de anestésico local (por ejemplo, 1% de lidocaína). </li></ol></li><li> Extraer sangre para pruebas de línea base sobre la inserción de la primera o segunda línea. Desechar los primeros 5 ml de sangre (que ocupan espacio muerto dentro de la cánula y conectores) antes de obtener sangre para el muestreo. Lave el catéter con 10 ml de cloruro de sodio al 0,9% después de la extracción de sangre. NOTA: El volumen de extracción de sangre y la manipulación de las muestras será determinado por el protocolo experimental y los procedimientos de laboratorio locales. </li><li> Adjuntar monitorización clínica como apropiado (por ejemplo, monitorización cardíaca 3-plomo se emplea normalmente con dosis más alta desafía 2-4 ng / kg). </li><li> De registro de línea de base las observaciones clínicas de rutina como se ha indicado en el punto 4.4 en un gráfico de signo vital apropiado. La puntuación de los síntomas subjetivos (por ejemplo, el uso de escalas analógicas visuales para el dolor de cabeza, mialgia,etc.), además, se debe realizar para controlar la experiencia de los participantes. </li></ol></li><li> la administración de endotoxina <ol><li> Enjuague la cánula intravenosa con cloruro de sodio 0,9% para asegurar la cánula está situada correctamente y de patentes. </li><li> Administrar la dosis preparada previamente, ajustada al peso del CCRE reconstituido a través de la misma cánula intravenosa. Inyectar el bolo (&lt;2 min) la dosis en una llave de 3 vías en el centro de la línea IV. </li><li> Enjuague con cloruro de sodio 10 ml 0,9% para asegurar que todos CCRE entra en la circulación. NOTA: Para administrar un infusiones continuas inyectan la endotoxina en un volumen conocido de diluyente, por ejemplo, 100 ml de cloruro de sodio 0.9% para alcanzar una concentración predeterminada, y infundir la solución resultante a una velocidad establecida (volumen / tiempo). </li></ol></li></ol> 7. Seguimiento, Observación y dibujar Muestra <ol><li> Seguir los participantes sometidos a endotoxina IV durante un mínimo de 6 horas después del bolo hacercantar o para la duración de una infusión. Haga que un médico con experiencia cualificada realizar este paso. </li><li> Registrar y analizar los signos vitales y las observaciones clínicas en un mínimo de una vez / hr. La monitorización continua como un monitoreo cardíaco de 3 derivaciones, además, puede llevarse a cabo. NOTA: Los investigadores deben tener en cuenta que a dosis mayores de bolo (2 - 4 de ng / kg) reacción vasovagal pueden provocar pausas cardíacos. Estos son más frecuente 30 min a 2 horas después de la inyección y no son malignos (véase la discusión para más detalles). </li><li> Llevar a cabo la puntuación de los síntomas subjetiva a discreción del investigador. </li><li> Administrar 2-3 L de cristaloides (por ejemplo cloruro de sodio al 0,9% o solución de Hartmann) durante 6-8 horas después de la administración en bolo de 2 - 4 ng / kg. NOTA: No existe una norma aceptable para la administración de los fluidos anteriormente mencionados. Seguridad de los participantes es de suma importancia. Esto proporciona la rutina de líquidos de mantenimiento y rep volumenlacement (para el período mantuvo nada por boca y un aumento de las pérdidas insensibles debido a la temperatura corporal y la frecuencia respiratoria). También pueden contrarrestar el riesgo de arritmias cardiacas (véase el debate). </li><li> Obtener muestras de pre-determinados necesarios para responder a la pregunta experimental. Nota: Estos tradicionalmente incluyen, pero no se limitan a, sangre y orina. El momento, el número y volumen de las muestras deben limitarse al mínimo necesario para obtener datos precisos y han sido aprobados por el REC / IRB. Un muestreo más frecuente puede ser necesario en ciertos puntos de tiempo (por ejemplo, cada 30 min) para asegurar el pico (o valle) valores no se pierden. Los cálculos de volumen de sangre tomada deben dar cuenta de la sangre desechada durante la retirada del espacio muerto. </li><li> muestras de proceso según sea necesario. </li></ol> 8. Fin del Procedimiento <ol><li> Haga que el médico que atiende a asegurar que los síntomas de los participantes han resuelto y que sus observaciones son tendencia a(todos los parámetros alterados, por ejemplo, elevada tasa cardiaca y la temperatura, lo que demuestra la reducción constante hacia los valores basales) normal antes de sancionar a la final de la observación y posterior descarga. NOTA: Después de la inyección en bolo de 2 - síntomas CCRE 4 ng / kg normalmente totalmente Abate en un 6 - 8 horas. observaciones individuales siguen cursos temporales superpuestas pero discretos. Estos han regresado a la línea base normalmente por 10 a 12 hr. La infusión continua requiere un período de observación como síntomas y signos vitales no va a disminuir inmediatamente después de la cesación de la administración de endotoxina más tiempo. </li><li> Retire todos los equipos de monitoreo y líneas intravasculares, lo que garantiza la hemostasia. </li><li> Confirmar que el participante está feliz de volver a casa y tiene los datos de contacto del investigador en caso de cualquier preocupación. NOTA: Se considera la mejor práctica para contactar con el participante al día siguiente para comprobar su estado de salud y vigilar cualquier secuelas. </li></ol&gt;

<ol><li>Nathan, C., Ding, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nonresolving+inflammation%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Nonresolving inflammation.</a> Cell. 140 (6), 871-882 (2010).</li>
<li>Adhikari, N. K., Fowler, R. A., Bhagwanjee, S., Rubenfeld, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Critical+care+and+the+global+burden+of+critical+illness+in+adults%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Critical care and the global burden of critical illness in adults.</a> Lancet. 376 (9749), 1339-1346 (2010).</li>
<li>Xu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracellular+histones+are+major+mediators+of+death+in+sepsis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+medicine%22%5BJournal%5D)">Extracellular histones are major mediators of death in sepsis.</a> Nature medicine. 15 (11), 1318-1321 (2009).</li>
<li>Zhang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circulating+mitochondrial+DAMPs+cause+inflammatory+responses+to+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Circulating mitochondrial DAMPs cause inflammatory responses to injury.</a> Nature. 464 (7285), 104-107 (2010).</li>
<li>Lorne, E., Dupont, H., Abraham, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toll-like+receptors+2+and+4%3A+initiators+of+non-septic+inflammation+in+critical+care+medicine%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Intensive+care+medicine%22%5BJournal%5D)">Toll-like receptors 2 and 4: initiators of non-septic inflammation in critical care medicine?</a> Intensive care medicine. 36 (11), 1826-1835 (2010).</li>
<li>Brightbill, H. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Host+defense+mechanisms+triggered+by+microbial+lipoproteins+through+toll-like+receptors%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Host defense mechanisms triggered by microbial lipoproteins through toll-like receptors.</a> Science. 285 (5428), 732-736 (1999).</li>
<li>Zhang, G., Ghosh, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toll-like+receptor-mediated+NF-kappaB+activation%3A+a+phylogenetically+conserved+paradigm+in+innate+immunity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">Toll-like receptor-mediated NF-kappaB activation: a phylogenetically conserved paradigm in innate immunity.</a> J Clin Invest. 107 (1), 13-19 (2001).</li>
<li>Lawrence, T., Gilroy, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+inflammation%3A+a+failure+of+resolution%3F%5BTitle%5D)+AND+%22International+journal+of+experimental+pathology%22%5BJournal%5D)">Chronic inflammation: a failure of resolution?</a> International journal of experimental pathology. 88 (2), 85-94 (2007).</li>
<li>Fullerton, J. N., O'Brien, A. J., Gilroy, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pathways+mediating+resolution+of+inflammation%3A+when+enough+is+too+much%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+pathology%22%5BJournal%5D)">Pathways mediating resolution of inflammation: when enough is too much.</a> The Journal of pathology. 231, 8-20 (2013).</li>
<li>Fullerton, J. N., O'Brien, A. J., Gilroy, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lipid+mediators+in+immune+dysfunction+after+severe+inflammation%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Immunology%22%5BJournal%5D)">Lipid mediators in immune dysfunction after severe inflammation.</a> Trends in Immunology. 35 (1), 12-21 (2014).</li>
<li>Seok, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genomic+responses+in+mouse+models+poorly+mimic+human+inflammatory+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Genomic responses in mouse models poorly mimic human inflammatory diseases.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (9), 3507-3512 (2013).</li>
<li>Zolfaghari, P. S., Pinto, B. B., Dyson, A., Singer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+metabolic+phenotype+of+rodent+sepsis%3A+cause+for+concern%5BTitle%5D)+AND+%22Intensive+Care+Medicine+Experimental%22%5BJournal%5D)">The metabolic phenotype of rodent sepsis: cause for concern.</a> Intensive Care Medicine Experimental. 1 (6), (2013).</li>
<li>Dyson, A., Singer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+of+sepsis%3A+why+does+preclinical+efficacy+fail+to+translate+to+the+clinical+setting%5BTitle%5D)+AND+%22Critical+care+medicine%22%5BJournal%5D)">Animal models of sepsis: why does preclinical efficacy fail to translate to the clinical setting.</a> Critical care medicine. 37 (1 Suppl), S30-S37 (2009).</li>
<li>Rittirsch, D., Hoesel, L. M., Ward, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+disconnect+between+animal+models+of+sepsis+and+human+sepsis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+leukocyte+biology%22%5BJournal%5D)">The disconnect between animal models of sepsis and human sepsis.</a> Journal of leukocyte biology. 81 (1), 137-143 (2007).</li>
<li>van der Worp, H. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Can+animal+models+of+disease+reliably+inform+human+studies%3F%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Med%22%5BJournal%5D)">Can animal models of disease reliably inform human studies?</a> PLoS Med. 7 (3), e1000245(2010).</li>
<li>Calvano, S. E., Coyle, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+human+endotoxemia%3A+a+model+of+the+systemic+inflammatory+response+syndrome%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Surgical+infections%22%5BJournal%5D)">Experimental human endotoxemia: a model of the systemic inflammatory response syndrome?</a> Surgical infections. 13 (5), 293-299 (2012).</li>
<li>Suffredini, A. F., Noveck, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+endotoxin+administration+as+an+experimental+model+in+drug+development%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Pharmacol+Ther%22%5BJournal%5D)">Human endotoxin administration as an experimental model in drug development.</a> Clin Pharmacol Ther. 96 (4), 418-422 (2014).</li>
<li>Lowry, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+endotoxemia%3A+a+model+for+mechanistic+insight+and+therapeutic+targeting%5BTitle%5D)+AND+%22Shock%22%5BJournal%5D)">Human endotoxemia: a model for mechanistic insight and therapeutic targeting.</a> Shock. 24, Suppl 1. 94-100 (2005).</li>
<li>Andreasen, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+endotoxemia+as+a+model+of+systemic+inflammation%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Medicinal+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Human endotoxemia as a model of systemic inflammation.</a> Current Medicinal Chemistry. 15 (17), 1697-1705 (2008).</li>
<li>Thorn, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+inflammatory+response+in+humans+after+inhalation+of+bacterial+endotoxin%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Inflamm+Res%22%5BJournal%5D)">The inflammatory response in humans after inhalation of bacterial endotoxin: a review.</a> Inflamm Res. 50 (5), 254-261 (2001).</li>
<li>Basran, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Roles+of+neutrophils+in+the+regulation+of+the+extent+of+human+inflammation+through+delivery+of+IL-1+and+clearance+of+chemokines%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+leukocyte+biology%22%5BJournal%5D)">Roles of neutrophils in the regulation of the extent of human inflammation through delivery of IL-1 and clearance of chemokines.</a> Journal of leukocyte biology. 93 (1), 7-19 (2013).</li>
<li>Plovsing, R. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcompartmental+inflammatory+responses+in+humans%3A+IV+versus+endobronchial+administration+of+endotoxin%2A%5BTitle%5D)+AND+%22Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Transcompartmental inflammatory responses in humans: IV versus endobronchial administration of endotoxin*.</a> Crit Care Med. 42 (7), 1658-1665 (2014).</li>
<li>van Eijk, L. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gender+differences+in+the+innate+immune+response+and+vascular+reactivity+following+the+administration+of+endotoxin+to+human+volunteers%5BTitle%5D)+AND+%22Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Gender differences in the innate immune response and vascular reactivity following the administration of endotoxin to human volunteers.</a> Crit Care Med. 35 (6), 1464-1469 (2007).</li>
<li>Krabbe, K. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ageing+is+associated+with+a+prolonged+fever+response+in+human+endotoxemia%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Diagn+Lab+Immunol%22%5BJournal%5D)">Ageing is associated with a prolonged fever response in human endotoxemia.</a> Clin Diagn Lab Immunol. 8 (2), 333-338 (2001).</li>
<li>Krabbe, K. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hypotension+during+endotoxemia+in+aged+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Anaesthesiol%22%5BJournal%5D)">Hypotension during endotoxemia in aged humans.</a> Eur J Anaesthesiol. 18 (9), 572-575 (2001).</li>
<li>Engelhardt, R., Mackensen, A., Galanos, C., Andreesen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biological+response+to+intravenously+administered+endotoxin+in+patients+with+advanced+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Response+Mod%22%5BJournal%5D)">Biological response to intravenously administered endotoxin in patients with advanced cancer.</a> J Biol Response Mod. 9 (5), 480-491 (1990).</li>
<li>Patel, P. N., Shah, R. Y., Ferguson, J. F., Reilly, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+experimental+endotoxemia+in+modeling+the+pathophysiology%2C+genomics%2C+and+therapeutics+of+innate+immunity+in+complex+cardiometabolic+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Arterioscler+Thromb+Vasc+Biol%22%5BJournal%5D)">Human experimental endotoxemia in modeling the pathophysiology, genomics, and therapeutics of innate immunity in complex cardiometabolic diseases.</a> Arterioscler Thromb Vasc Biol. 35 (3), 525-534 (2015).</li>
<li>Michie, H. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tumor+necrosis+factor+and+endotoxin+induce+similar+metabolic+responses+in+human+beings%5BTitle%5D)+AND+%22Surgery%22%5BJournal%5D)">Tumor necrosis factor and endotoxin induce similar metabolic responses in human beings.</a> Surgery. 104 (2), 280-286 (1988).</li>
<li>van Deventer, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+endotoxemia+in+humans%3A+analysis+of+cytokine+release+and+coagulation%2C+fibrinolytic%2C+and+complement+pathways%5BTitle%5D)+AND+%22Blood%22%5BJournal%5D)">Experimental endotoxemia in humans: analysis of cytokine release and coagulation, fibrinolytic, and complement pathways.</a> Blood. 76 (12), 2520-2526 (1990).</li>
<li>Fong, Y. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+acute+splanchnic+and+peripheral+tissue+metabolic+response+to+endotoxin+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+clinical+investigation%22%5BJournal%5D)">The acute splanchnic and peripheral tissue metabolic response to endotoxin in humans.</a> The Journal of clinical investigation. 85 (6), 1896-1904 (1990).</li>
<li>Stephens, R. C., O'Malley, C. M., Frumento, R. J., Mythen, M. G., Bennett-Guerrero, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-dose+endotoxin+elicits+variability+in+the+inflammatory+response+in+healthy+volunteers%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+endotoxin+research%22%5BJournal%5D)">Low-dose endotoxin elicits variability in the inflammatory response in healthy volunteers.</a> Journal of endotoxin research. 11 (4), 207-212 (2005).</li>
<li>Taudorf, S., Krabbe, K. S., Berg, R. M., Pedersen, B. K., Moller, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+models+of+low-grade+inflammation%3A+bolus+versus+continuous+infusion+of+endotoxin%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Vaccine+Immunol%22%5BJournal%5D)">Human models of low-grade inflammation: bolus versus continuous infusion of endotoxin.</a> Clin Vaccine Immunol. 14 (3), 250-255 (2007).</li>
<li>Leentjens, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reversal+of+immunoparalysis+in+humans+in+vivo%3A+a+double-blind%2C+placebo-controlled%2C+randomized+pilot+study%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Reversal of immunoparalysis in humans in vivo: a double-blind, placebo-controlled, randomized pilot study.</a> Am J Respir Crit Care Med. 186 (9), 838-845 (2012).</li>
<li>Hamers, L., Kox, M., Pickkers, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sepsis-induced+immunoparalysis%3A+mechanisms%2C+markers%2C+and+treatment+options%5BTitle%5D)+AND+%22Minerva+Anestesiol%22%5BJournal%5D)">Sepsis-induced immunoparalysis: mechanisms, markers, and treatment options.</a> Minerva Anestesiol. 81 (4), 426-439 (2015).</li>
<li>Xiao, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+genomic+storm+in+critically+injured+humans%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+experimental+medicine%22%5BJournal%5D)">A genomic storm in critically injured humans.</a> The Journal of experimental medicine. 208 (13), 2581-2590 (2011).</li>
<li>Williams, W. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Asystole+following+endotoxin+administration%5BTitle%5D)+AND+%22J+Endotoxin+Res%22%5BJournal%5D)">Asystole following endotoxin administration.</a> J Endotoxin Res. 6 (4), 303-306 (2000).</li>
<li>van Eijk, L. T., Pickkers, P., Smits, P., Bouw, M. P., van der Hoeven, J. G. Severe vagal response after endotoxin administration in humans. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3avan+Eijk%2C+LT+%22Intensive+Care+Med%22">Intensive Care Med</a>. 30 (12), 2279-2281 (2004).</li>
<li>Kox, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+ex+vivo+and+in+vivo+endotoxin+tolerance+kinetics+following+human+endotoxemia%5BTitle%5D)+AND+%22Critical+care+medicine%22%5BJournal%5D)">Differential ex vivo and in vivo endotoxin tolerance kinetics following human endotoxemia.</a> Critical care medicine. 39 (8), 1866-1870 (2011).</li>
<li>Draisma, A., Pickkers, P., Bouw, M. P., van der Hoeven, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+endotoxin+tolerance+in+humans+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Critical+care+medicine%22%5BJournal%5D)">Development of endotoxin tolerance in humans in vivo.</a> Critical care medicine. 37 (4), 1261-1267 (2009).</li>
<li>Anel, R., Kumar, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+endotoxemia+and+human+sepsis%3A+limits+to+the+model%5BTitle%5D)+AND+%22Critical+care%22%5BJournal%5D)">Human endotoxemia and human sepsis: limits to the model.</a> Critical care. 9 (2), 151-152 (2005).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Como se ha demostrado aquí y se describe completamente en los últimos artículos de revisión, el desafío IV endotoxina humana es una plataforma experimental único que proporciona una visión de las vías inflamatorias que son la base de una amplia gama de enfermedades humanas. Permitir que el controlado de inducción, reproducible de la inflamación sistémica, el modelo permite el acceso a las fases iniciales de la cascada inflamatoria, la eliminación de posibles factores de confusión. las respuestas de los participantes pueden ser moduladas con respecto a la gravedad y duración, así como la influencia genómico en su presentación fenotípica evaluado. Por otra parte, el modelo puede actuar como un banco de pruebas para la terapéutica, no sólo aquellos en contra de la propia ligando LPS, pero LPS inducido por las vías y mediadores de las fases aguda y la resolución de la inflamación de señalización. Esto puede incluir agentes dirigidos a la restauración de la tolerancia a la endotoxina, un estado hiporreactivo del sistema inmunológico que tiene similitudes a la enfermedad-i críticonduced inmunoparálisis 33,34 capaz de replicar las características clave de agudos 16 y 27 de la inflamación crónica no sólo en un nivel fisiológico / funcional sino también un transcriptómica un 35, IV endotoxina desafío aparentemente tiene un papel clave que desempeñar en la traducción de los descubrimientos científicos básicos a la práctica clínica. Cuando se combina con la investigación dirigida en modelos animales adecuados capaces de reproducir más de cerca las respuestas fisiopatológicas de estados de enfermedad específicos (por ejemplo, la ligadura cecal y punción murino y sepsis) este paradigma de investigación puede ser especialmente potente. Seguridad de los participantes en cualquier modelo voluntario humano sano es de suma importancia. Desafío IV endotoxina se ha administrado en el rango de dosis más alta de 2 - 4 ng / kg a miles de personas con, a nuestro conocimiento y otros autores, sin acontecimientos adversos graves o permanentes (comunicación personal, el Dr. Anthony Suffredini) 19. de noSin embargo aisladas e cuentas de reacciones vagales graves han sido reportados 36,37. La etiología presumiblemente representa en reposo alta del tono vagal, la depleción de volumen después de un ayuno durante la noche, y la liberación de catecolaminas con la aparición de fiebre, escalofríos y síntomas, que culmina en una exagerada del reflejo de Bezold-Jarisch. Este riesgo puede ser mejorada mediante la exclusión de las personas con Syncopy anterior vasovagal o una inclinación positivo de la prueba, y el volumen de carga con líquidos intravenosos antes y durante el reto endotoxina 37. Los investigadores que emplean altas dosis de endotoxina desafío (especialmente 4 ng / kg) debe ser contundente del riesgo de bradicardia y / o pausas cardíacos, advertir a los participantes de su rara pero posible aparición, realizar un seguimiento apropiado, y tenga un equipo de reanimación fácilmente disponible. Otros criterios de exclusión, además de las descritas en el protocolo, pueden ser necesarios depende de la pregunta experimental. Por ejemplo, si bien es prudente excluir aquellos que tienen participated en otros ensayos clínicos o experimentado cirugía / trauma en los últimos tres meses, la restricción de la entrada (o el uso de un paralelismo grupos no es un diseño cruzado en los estudios de intervención) para los que han participado anteriormente en ensayos de desafío IV endotoxina puede también se requeriría si la respuesta inmunológica se ha de evaluar: la tolerancia a la endotoxina que persiste durante un período de tiempo incierto in vivo 38,39. Varias limitaciones son evidentes con el modelo. Se lleva a cabo tradicionalmente en sanos, jóvenes voluntarios varones no-representativa de la población clínica. No se requieren intervenciones de las consecuencias fenotípicas de la administración de endotoxina por resolver. la inyección de LPS purificada proporciona una exposición a un solo ligando de TLR, en contraposición a varios restos inmunogénicos en un patógeno vivo. Por necesidad ética solamente una respuesta inflamatoria relativamente modesto puede ser obtenido. La mímica de cada característica fisiopatológica de disease no se logra 40. Así, &quot;ninguna expectativa de que el modelo se replica completamente el estado clínico de la infección severa, localizada o sistémica gramnegativos es un-garantizada&quot; 18. Podríamos argumentar sin embargo, que la fortaleza del modelo no se encuentra en la extrapolación inadecuada al entorno clínico, pero en el interrogatorio de los aspectos fisiológicos, hematológicos, inmunológicos, neuroendocrino y la respuesta metabólica de las células competentes y sistemas de órganos a un estímulo inflamatorio clave. reflexivo interpretación de las alteraciones transitorias provocadas por la administración de endotoxina y su modulación por provocación farmacológica ha sido, y seguirá siendo, informativo en el diseño de nuevas terapias y predecir su eficacia.

La inflamación de diferentes etiología, gravedad y duración forma un componente central en la patología de varias enfermedades. Que van desde los estados de enfermedad crítica como la sepsis o trauma, donde severa inflamación, relativamente corta vida predomina, a las enfermedades crónicas, como la diabetes mellitus tipo 2, la aterosclerosis y la enfermedad de Alzheimer, donde el tono inflamatorio persistente de bajo nivel se considera un factor patológico, las vías inflamatorias desregulados son un motor clave de la morbilidad global y la mortalidad 1,2. La inflamación se inicia por la presencia de patrones asociados a patógenos moleculares (PAMPs) o patrones asociado peligro-moleculares (amortigua) - componentes comúnmente intracelulares liberados a través de daño tisular 3-5. Estos receptores se unen motivos conservados molecular de reconocimiento de patrones (PRRS), tales como los receptores tipo Toll (TLRs) que se encuentran en las células epiteliales, células endoteliales y las de los sys inmune innatatem, para activar la señalización intracelular común aguas abajo vías 6. La activación del factor de transcripción nuclear factor nuclear kappa B, entre otros, conduce a la transcripción de genes que codifican las citoquinas pro-inflamatorias que establecen la cascada inflamatoria 7. La inflamación induce efectos locales y sistémicos diseñados para aislar y eliminar el insulto primario. alteraciones locales incluyen la regulación de los marcadores de adhesión, la liberación de quimiocinas, la vasodilatación y el aumento de la permeabilidad vascular para facilitar la transmigración de células inmune innato. También se activan los sistemas de complemento y de coagulación. Sistémicamente, se observan múltiples cambios fisiológicos específicos de órganos, orquestada a través de la red neuroendocrina. Los aumentos significativos en los mediadores humorales se producen y el perfil de células circulantes altera radicalmente. El fracaso de la inflamación para que cese y homeostasis ser restablecido puede ser debido a la persistencia de los estímulos que inician oun fallo de la resolución dedicada vías 8. Estos potentes mecanismos, a menudo coordinadas por mediadores lipídicos pueden a su vez ser patógenas 9,10. Investigación de la respuesta inflamatoria y estos pasos clave de la reglamentación en la población clínica es un reto. Demográfica (edad, sexo, origen étnico), temporal (hora de inicio, la duración de la exposición) y la varianza clínica (tipo de estímulos que inician, la gravedad de la ofensa, la carga de co-morbilidad, la intervención terapéutica) impedir el acceso a las vías biológicas clave. La solución tradicional ha sido la utilización de modelos animales. Pesar de que otorga múltiples ventajas, su similitud fundamental a la fisiopatología humana 11,12 y la relevancia de su producción, ha sido objeto de creciente escrutinio 13-15. Una alternativa es el empleo de modelos humanos reduccionista. Desarrollado en la década de 1960, por vía intravenosa (IV) para la administración de endotoxina hombre ofrece una plataforma vital a través del cualpara descubrir, delinear y las vías inflamatorias potencialmente drogas 16-19. La endotoxina (lipopolisacárido utiliza como sinónimo de [LPS] en este artículo) es un agonista de TLR4 potente que desencadena la cascada inflamatoria de una manera dependiente de la dosis. Inyectado ya sea como un bolo o infusión que por lo tanto se puede usar para modelar tanto de bajo nivel y la inflamación sistémica moderada de duración variable. La respuesta inflamatoria de corta duración resultante permite la evaluación de un solo componente de la interacción huésped-patógeno altamente complejo que se desarrolla durante la infección bacteriana. Aunque no es un modelo de shock, IV retos de endotoxina provoca respuestas que parecen replicar las primeras etapas de la infección. La eliminación de las barreras de traslación entre especies e imitando con precisión el fenotipo clínico cualitativamente, si no cuantitativamente, que permite la interpretación en tiempo real de las influencias inflamatorias, las consecuencias y la oportunidad de probar las intervenciones. La endotoxina también puede administrarse endobronchially 20, por vía intradérmica 21 o en combinación con LPS IV 22 para explorar las respuestas inflamatorias locales en diferentes compartimentos. Metodologías alternativas menos ampliamente empleadas incluyen la infusión de citocinas pro-inflamatorias tales como proximales α factor de necrosis tumoral (TNF) y la interleucina (IL) 6 19. Estos no se discutirán más aquí.

<table><tbody><tr><td>Centro Clínico de Referencia Endotoxina (CCRE, Escherichia coli O:113:H10:K negativo)</td><td>Institutos Nacionales de Salud</td><td>n/a Jeringas</td> de <td>endotoxina fabricadas</td>por</tr><tr><td>GMP (1&nbsp; ml, 5 y nbsp; ml)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Agua inyectable cloide</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>sódico al 0,9% (estéril, grado clínico)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cánulas intravenosas</td><td></td><td></td><td>Miminum 20 g</td></tr><tr><td>Esfigmomanómetro</td><td></td><td></td> francés <td>Si se coloca una vía intraarterial, equipo de transducción para la monitorización invasiva de la presión arterial</td></tr><tr><td>Oxímetro</td><td></td> <td>de pulso</td><td></td></tr><tr><td>Termómetro</td><td></td><td></td><td>Tipo, oral o central (rectal, orofaríngeo)</td></tr><tr>Máquina <td></td><td></td><td></td><td>de electrocardiógrafo</td></tr><tr><td>Tubos de recolección de muestras</td><td>Según lo utilizado por el</td><td></td><td></td> laboratorio clínico local</tr></tbody></table>

la endotoxina intravenosa challenge en seres humanos sanos: una plataforma experimental para investigar y modular la inflamación sistémica

Intravenous Endotoxin Challenge in Healthy Humans: An Experimental Platform to Investigate and Modulate Systemic Inflammation

La activación de las vías inflamatorias representa un mecanismo central en múltiples estados de enfermedad agudos y crónicos. Se activa a través de uno de estos patógenos o motivos moleculares asociados a daños en los tejidos, las vías bioquímicas comunes conducen a alteraciones fisiológicas e inmunológicas todavía variables conservadas. Se espera que la disección y la delimitación de los factores determinantes y los mecanismos que subyacen a la variación fenotípica en respuesta a producir nuevos avances terapéuticos. Por vía intravenosa (IV) la administración de endotoxina (lipopolisacárido bacteriano gram-negativa), un Toll-like receptor 4 agonista específico, representa un modelo in vivo de la inflamación sistémica en el hombre. Institutos Nacionales de Salud Centro Clínico La endotoxina de referencia (CCRE, Escherichia coli O: 113: H10: K negativo) se emplea para generar de forma fiable y reproducible vasculares, hematológicas, endocrino, efectos inmunológicos y funcionales de órganos específicos de ese paralelo, en diversos grados,los que se observan en las primeras etapas de los estados patológicos. La alteración de la dosis (0,06 a 4 ng / kg) y de escala de tiempo de la exposición (en bolo frente a la infusión) permite la replicación de cualquiera de inflamación aguda o crónica y una gama de gravedad a ser obtenido, con dosis más altas (2 a 4 ng / kg ) con frecuencia se utiliza para crear un estado &#39;similar a la sepsis &quot;. Establecidos y nuevos compuestos medicinales, además, puede administrarse antes de o después de la exposición de endotoxina para apreciar su efecto en la cascada inflamatoria. A pesar de las limitaciones en el alcance y la generalización, el desafío IV endotoxina humana ofrece una plataforma única para obtener conocimientos sobre mecánica en las respuestas fisiológicas y las vías inflamatorias inducibles. Racionalmente empleado puede ayudar traducción de este conocimiento en innovaciones terapéuticas.

Las diversas consecuencias, multi-sistema de administración de endotoxina IV Recientemente se han revisado exhaustivamente y no serán tratados en su totalidad aquí (para más detalles ver 17-19,27). En lugar de un breve resumen de la gama y la aplicabilidad del modelo se proporcionará junto con los datos primarios relacionados con el régimen de dosificación de bolo-clásico (2 ng / kg). Un diagrama esquemático que ilustra la línea de tiempo de tal experimento se proporciona en la Figura 1. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/53913/53913fig1.jpg" /> Figura 1:. Esquema Representante de bolo IV endotoxina Protocolo Desafío Después de la llegada, el consentimiento del participante para proceder debe ser confirmada junto con su estado de salud y el cumplimiento del protocolo (en ayunas, la abstención de alcohol, etc.). Después de la inserción de líneas intravasculares, attachment de monitoreo y recopilación de observaciones y muestras clínicas basales, una dosis ajustada al peso del CCRE reconstituida se administra. La monitorización clínica durante un mínimo de 6 - 8 horas es obligatorio. Las muestras de sangre, más comúnmente, se pueden tomar en pre-seleccionados los puntos de tiempo. Líquidos intravenosos cristaloides se dan comúnmente, en este caso 1 l durante 2 horas, seguido de 1 l durante 6 hr. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53913/53913fig1large.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> El efecto de la endotoxina IV depende de la dosis seleccionada y el método de administración (bolo vs. infusión). Un bolo de 2 - 4 ng / kg provoca de forma fiable las características del síndrome de respuesta inflamatoria sistémica con la temperatura central elevada, la frecuencia cardíaca y de glóbulos blancos (WBC) 16. Esto va acompañado por la presencia de los mediadores humorales de la inflamación incluyendo pro y hormigacitoquinas i-inflamatorias, proteínas de fase aguda (por ejemplo, proteína C reactiva) (ver Figuras 2 y 3) y la activación del eje hipotálamo-hipofisario 28 y tanto la pro-coagulatory y sistemas fibrinolíticos 29. El metabolismo en los tejidos centrales y periféricos se altera y múltiples alteraciones funcionales de órganos específicos provocó 19,30. Los participantes experimentan una variedad de síntomas similares a la gripe &#39;que el pico de intensidad alrededor de 1 - 2 horas y en gran medida Abate por 6 horas (ver Figura 4). La &quot;dosis alta&quot; protocolo de bolo induce una respuesta cualitativamente consistente, pero cuantitativamente variable en voluntarios 31. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/53913/53913fig2.jpg" /> Figura 2: Perfil clínico de observación del cambio en los signos vitales después de la administración de bolo del Centro Clínico de referencia endotoxina 2 n.g / kg (mediana con IQR, n = 10). La frecuencia respiratoria (RR, respiraciones por minuto, A), pulso (latidos por minuto, B), la presión arterial sistólica (PAS, mmHg, C) y (° C, a través de termómetro timpánico, D) se visualiza la temperatura. PAS no se cayó debido a la administración de líquidos por vía intravenosa, el pequeño aumento probablemente refleja el aumento del flujo simpático. La hora se muestra en el eje x (h después de la administración de endotoxina). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53913/53913fig2large.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="figura 3" src="/files/ftp_upload/53913/53913fig3.jpg" /> Se observan celular y humoral Respuesta alteraciones consistentes en el recuento total de leucocitos, incluyendo neutrofilia transitoria, (A) junto con indicadores clínicos de uso general de inflammatio: Figura 3.n tales como la proteína C reactiva (B). Cuantitativamente variadas, pero cualitativamente conservadas alteraciones en las concentraciones circulantes de citoquinas en plasma se producen después de endotoxina IV. TNFa (C) e IL-6 (D) se muestran como ejemplos. Toda la administración de datos post-bolo de Clínica Centro de endotoxina de referencia 2 ng / kg (mediana con IQR, n = 10. concentración de citoquinas representa la media de 2 repeticiones técnicos / individuales en cada punto de tiempo). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53913/53913fig3large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/53913/53913fig4.jpg" /> Figura 4:. Síntoma perfil de síntomas acumulativa resultado anotado en el pre-determinados puntos de tiempo después de la administración de bolo of Clinical Center endotoxina de referencia 2 ng / kg (mediana con IQR, n = 10). Los participantes se les pidió to marcar la gravedad de dolor de cabeza, escalofríos, dolor muscular, náuseas en escalas analógicas visuales. (0 - 10, puntuación máxima 40) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53913/53913fig4large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> Endotoxina &#39;de dosis baja&#39; en contraste tiene un efecto mucho más diversa en los individuos y puede ser utilizado para explorar las diferencias interindividuales en la respuesta inflamatoria 31. La administración de 0,06 - 0,2 ng / kg a través de cualquiera de bolo o infusión induce 2 - 10 veces los aumentos de citoquinas plasmáticas acordes con los observados en las enfermedades inflamatorias crónica de bajo grado 32. Tales protocolos pueden tener un papel clave en la exploración de la contribución de la inflamación y las vías que regulan a varias condiciones cardiovasculares y metabólicas complejas 27.

La administración intravenosa de endotoxinas provoca de forma fiable alteraciones fisiológicas e inmunológicas dependientes de la dosis consistentes con varios estados patológicos. Este enfoque reduccionista permite la investigación, el modelado y la modificación experimental de la inflamación sistémica y sus efectos posteriores en el hombre.

La endotoxina intravenosa Challenge en seres humanos sanos: una plataforma experimental para investigar y modular la inflamación sistémica

Activation of inflammatory pathways represents a central mechanism in multiple disease states both acute and chronic. Triggered via either pathogen or ...

El objetivo general de este procedimiento es facilitar la investigación, la modelización y la modificación experimental de la inflamación sistémica y sus efectos posteriores en humanos. Este método puede ayudar a responder muchas de las preguntas clave que aún prevalecen hoy en día sobre la patogénesis de las enfermedades críticas. Consideramos que el desafío con endotoxina intravenosa, y esto incluye muchos de los cambios vasculares, sanguíneos, endocrinos, inmunológicos, así como cambios específicos de órganos, imita los observados en estados inflamatorios patológicos.Las principales ventajas de esta técnica son la capacidad de acceder y modificar potencialmente de forma farmacológica tanto las fases tempranas como tardías de la inflamación, desencadenadas por un estímulo biológicamente relevante. Las implicaciones de esta técnica se extienden hacia el diagnóstico y tratamiento de enfermedades graves, como la sepsis, ya que replica parcialmente alteraciones fisiológicas e inmunológicas observadas clínicamente. Para ayudarme a demostrar el procedimiento, Alexander Maini, un clínico experimentado, se requiere un mínimo de al menos un investigador con cualificación médica.El día del procedimiento, utilice una técnica aséptica sin contacto para reconstituir un vial fresco de 10,000 unidades de endotoxina de referencia del centro clínico y cinco mililitros de agua estéril para inyección. A continuación, coloque el vial en un agitador de vórtice durante al menos una hora para asegurar que todo el endotoxina pase a la solución. Después, prepare una cama con la cabecera a 45 grados en un lugar adecuado y con acceso a asistencia clínica adicional y equipo de reanimación, si fuera necesario, y confirme que el equipo clínico y experimental requerido esté en funcionamiento.Antes de comenzar el procedimiento, confirme que el paciente haya proporcionado consentimiento escrito y que previamente se haya sometido a una evaluación de salud, que incluya historia clínica, examen físico e investigaciones básicas. Pregunte al participante si ha tenido alguna enfermedad o síntoma nuevo desde la evaluación de salud, y confirme el cumplimiento de las instrucciones específicas del protocolo. Asegúrese de que el participante haya vaciado la vejiga e intestino.Luego, tras una verificación del peso, pida al participante que se acueste sobre la cama preparada en una posición cómoda. A continuación, utilizando una técnica aséptica sin contacto, inserte una cánula intravenosa para la administración del endotoxina, seguida de la colocación intravenosa de una segunda línea intravascular con cánula de gran calibre en la fosa antecubital para la administración de fluidos y extracciones sanguíneas continuas. Después de insertar las líneas, extraiga y deseche cinco mililitros de sangre.Luego, obtenga una muestra de sangre para pruebas de referencia. Lave la línea con 10 mililitros de cloruro de sodio al 0,9 por ciento y conecte el equipo de monitorización clínica, según corresponda. A continuación, registre las observaciones clínicas rutinarias de referencia en una tabla adecuada de signos vitales.Además, se debe realizar una puntuación subjetiva de los síntomas para monitorear la experiencia del participante. Cuando el participante y el endotoxina estén listos, extraiga una dosis ajustada según el peso de la solución en una jeringa de un mililitro. Aquí, se administrarán dos nanogramos por kilogramo.Para administrar el endotoxina, purgar la primera cánula con cloruro de sodio al 0,9 por ciento para asegurar que el instrumento está correctamente citado y patentado, y luego administrar la dosis en bolo de endotoxina en menos de dos minutos a través de una llave de tres vías en la conexión del extremo de la línea intravenosa. Es fundamental que el endotoxina se administre de forma rápida y en su totalidad, para garantizar una respuesta constante entre los participantes.Téngase en cuenta también que los voluntarios no informarán de algunas alteraciones traumáticas de inmediato, ya que su aparición se produce alrededor de los 60 minutos. Después de que se haya administrado completamente la endotoxina intravenosa en bolo, purgue la vía con otros 10 mililitros de cloruro de sodio al 0,9 %, para asegurar que toda la toxina entre en la circulación. A continuación, supervise al participante durante un mínimo de ocho horas, registrando y revisando las constantes vitales y cualquier observación clínica al menos una vez por hora.La monitorización continua, como la monitorización cardíaca con tres derivaciones, también puede realizarse. Administre rutinariamente de dos a tres litros de fluido cristaloide intravenoso al participante durante un período de seis a ocho horas para reponer las pérdidas insensibles y sustituir la ingesta habitual de líquidos, si esta está restringida. Pueden obtenerse muestras predeterminadas, por ejemplo, de sangre o orina, en cualquier momento tras la administración del endotoxina.Cuando todas las observaciones de los participantes hayan regresado al valor basal o estén mostrando una tendencia constante hacia la normalidad, el médico asistente deberá confirmar que los síntomas del participante han remitido y que es aceptable la sensación de la monitorización. Luego retire todo el equipo de monitorización y las líneas intravasculares, y dé de alta al participante. Una bolo de dos nanogramos por kilogramo provoca de manera confiable las características del síndrome de respuesta inflamatoria sistémica, incluyendo un aumento de la temperatura central, de la frecuencia cardíaca y respiratoria, y de la cuenta de glóbulos blancos.Estas respuestas van acompañadas por la liberación de mediadores humorales de la inflamación, incluyendo citocinas proinflamatorias, como el factor de necrosis tumoral alfa, y proteínas de fase aguda, como la proteína C reactiva. El metabolismo, tanto en los tejidos centrales como periféricos, también se altera y se desencadenan múltiples alteraciones funcionales específicas de órganos, incluyendo una variedad de síntomas similares a los de la gripe, tales como cefalea, mialgia y náuseas, que alcanzan su máxima intensidad entre una y dos horas y disminuyen considerablemente a las seis horas. El procedimiento de desafío intravenoso con endotoxina generalmente puede completarse en ocho horas, dependiendo de las respuestas del voluntario individual.Al realizar este procedimiento, es importante recordar que la seguridad del participante es primordial. Este procedimiento puede adaptarse mediante la incorporación de investigaciones específicas o mediante la administración de compuestos farmacológicamente activos para comprender mejor los parámetros fisiológicos e inmunológicos de interés. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo inducir de forma segura una respuesta inflamatoria sistémica en humanos, mediante la selección y el consentimiento informado de individuos sanos, así como su monitoreo posterior a la administración de endotoxina.No olvide que la inyección de endotoxina es potencialmente peligrosa y que siempre se deben tomar precauciones, incluida la disponibilidad de equipos de reanimación y apoyo clínico adicional, al realizar este procedimiento.

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Investigación

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Fuente: Radulovic, K., et al. Inyecciones de lipopolisacáridos en ratones para simular la entrada de productos de origen microbiano tras la ruptura de la barrera intestinal. J. Vis. Exp. (2018)Este vídeo muestra un procedimiento paso a paso para inyectar lipopolisacáridos (LPS) en ratones de forma intraperitoneal para inducir inflamación sistémica.

Inyección intraperitoneal de lipopolisacáridos bacterianos en ratones para estudiar las respuestas inmunitarias sistémicas

Este video muestra un bioensayo rápido para investigar la actividad de endotoxinas en una muestra de sangre completa a través de un método basado en quimioluminiscencia. Este ensayo es una prueba de biomarcadores rápida y sensible para el diagnóstico en etapa temprana de la sepsis mediada por endotoxinas.

Ensayo de actividad de endotoxinas: un bioensayo basado en quimioluminiscencia para investigar la actividad de endotoxinas en muestras de sangre

Este video describe el formato turbidimétrico del ensayo de lisado de amebocitos Limulus, o LAL, para estimar la contaminación por endotoxinas en nanoformulaciones de doxorrubicina liposomal pegilada. La turbidez de la solución después de la reacción de la endotoxina con el reactivo LAL ayuda a estimar la endotoxina en la muestra.

Ensayo de lisado de amebocitos de Limulus turbidimétrico: una técnica para detectar y cuantificar la contaminación por endotoxinas en fármacos nanoformulados

Este video describe un ensayo de coágulos de gel para determinar la presencia de endotoxinas bacterianas en nanoformulaciones utilizando el lisado de amebocitos de Limulus derivado de las células sanguíneas de cangrejos herradura. El ensayo ayuda a analizar la contaminación por endotoxinas de los productos farmacéuticos, incluidas las formulaciones basadas en nanotoxinas.

Ensayo de lisado de amebocitos de Limulus con coágulo de gel: un método para la detección de endotoxinas bacterianas en formulaciones de nanopartículas

Este video demuestra la inducción de inflamación sistémica en un ratón anestesiado. La inyección de depósitos de adyuvantes de antígenos micobacterianos desencadena la liberación de citocinas y la inflamación localizada. Los vasos linfáticos se abren, lo que permite la entrada de las células inmunitarias en los ganglios linfáticos y la activación de las células T, que liberan citocinas proinflamatorias, lo que provoca una inflamación generalizada.

Inyección subcutánea de antígeno bacteriano para inducir inflamación sistémica en un modelo murino

El método descrito aquí permite la visualización de la activación de la inflamación dependiente del promotor de IL-8 en los pulmones de ratones a través de imágenes de bioluminiscencia no invasivas (BLI). El mismo animal puede ser sometido a BLI múltiples veces durante hasta dos meses a partir del momento de la entrega de la construcción de indicador de luciferasa.

Un modelo de ratón IL-8 transgénicamente transgéni-<em&gt; In Vivo</em&gt; Monitoreo a Largo Plazo de las Respuestas Inflamatorias

Aquí se presenta un protocolo para imitar la entrada de compuestos derivados de bacterias después de la ruptura de la barrera intestinal. Una baja dosis subletal de lipopolisacárido se inyectó sistémica en ratones, que fueron supervisados para la inyección después de 24 h. La expresión de citoquinas proinflamatorias se determinó en varios puntos del tiempo en bazo, hígado y colon.

Inyección de lipopolisacárido en ratones para imitar la entrada de productos derivados de microbios después de la ruptura de la barrera Intestinal

Por la presente presentamos un protocolo para medir al lado de la cama la actividad endotoxina de muestras de sangre entera humana. El ensayo actividad de la endotoxina es una prueba simple de realizar y puede ser un biomarcador útil en pacientes en estado crítico con sepsis.

Ensayo de actividad de endotoxinas para la detección de endotoxemia de sangre completa en pacientes con enfermedades críticas

Aquí, presentamos un modelo de endotoxina reproducible orientado a la unidad de cuidados intensivos en ratas.

Un modelo de endotoxina reproducible orientado a la unidad de cuidados intensivos en ratas

En este estudio, se ha demostrado que una técnica no invasiva de instillación endotraqueal desarrolla AL en ratas utilizando un laringoscopio básico para asegurar una entrega precisa de LPS a los pulmones. El LPS se administra mediante un tubo endotraqueal mediante un laringoscopio. La magnitud de la lesión pulmonar se evalúa en varios momentos.

Administración endotraqueal no invasiva de lipopolisacáridos para inducir daño pulmonar agudo en roedores

Aprende el procedimiento de desafío endovenoso con endotoxina para investigar la inflamación sistémica en humanos sanos. Este método permite modelar respuestas inmunológicas y estudiar la patogénesis de enfermedades críticas como la sepsis.

La endotoxina intravenosa Challenge en seres humanos sanos: una plataforma experimental para investigar y modular la inflamación sistémica (Video) | JoVE Journal

La endotoxina intravenosa Challenge en seres humanos sanos: una plataforma experimental para investigar y modular la inflamación sistémica

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