Article de méthode

Un modèle d’endotoxine reproductible orienté unité de soins intensifs chez le rat

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DOI :

10.3791/62024

20 février 2021

Dans cet article

Résumé

Nous présentons ici un modèle d’endotoxine reproductible orienté unité de soins intensifs chez le rat.

Résumé

La septicémie et le choc septique demeurent la principale cause de décès dans les unités de soins intensifs. Malgré des améliorations significatives dans la prise en charge de la septicémie, la mortalité varie toujours entre 20 et 30%. De nouvelles approches thérapeutiques sont nécessaires de toute urgence afin de réduire l’insuffisance multiviscérale et la mort liées à la septicémie. Des modèles animaux robustes permettent une ou plusieurs approches de traitement ainsi que de tester leur effet sur les paramètres physiologiques et moléculaires. Dans cet article, un modèle animal simple est présenté.

Tout d’abord, l’anesthésie générale est induite chez les animaux soit avec l’utilisation de volatile, soit par anesthésie intrapéritonéale. Après la mise en place d’un cathéter intraveineux (veine caudale), la trachéotomie et l’insertion d’un cathéter intraartérien (artère caudale), la ventilation mécanique est commencée. Les valeurs de base de la pression artérielle moyenne, de la saturation artérielle en oxygène et de la fréquence cardiaque sont enregistrées.

L’injection de lipopolysaccharides (1 milligramme/ kilogramme de poids corporel) dissous dans une solution saline tamponnée au phosphate induit une réponse inflammatoire forte et reproductible via le récepteur de type toll 4. Les corrections hydriques ainsi que l’application de noradrénaline sont effectuées sur la base de protocoles bien établis.

Le modèle animal présenté dans cet article est facile à apprendre et fortement orienté vers le traitement clinique de la septicémie dans une unité de soins intensifs avec sédation, ventilation mécanique, surveillance continue de la pression artérielle et prélèvement sanguin répétitif. De plus, le modèle est fiable, permettant des données reproductibles avec un nombre limité d’animaux conformément aux principes 3R (réduire, remplacer, affiner) de la recherche animale. Alors que les expériences sur les animaux dans la recherche sur la septicémie ne peuvent pas être facilement remplacées, les mesures répétitives permettent une réduction des animaux et le maintien d’animaux septiques anesthésiés diminue la souffrance.

Introduction

La septicémie et sa forme la plus grave, le choc septique, sont des syndromes sur le terrain d’une infection, entraînant une réaction inflammatoire excessive avec la libération de cytokines, entraînant des changements physiologiques et biochimiques avec une défense immunitaire supprimée et des résultats fatals 1,2. Cette réaction inflammatoire déséquilibrée entraîne un dysfonctionnement des organes et une défaillance des organes dans divers organes vitaux tels que les poumons, les reins et le foie. Avec 37 %3, la septicémie est l’une des raisons les plus courantes pour lesquelles un pat....

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Protocole

Toutes les expériences présentées dans ce protocole ont été approuvées par les autorités vétérinaires du canton de Zurich, en Suisse (numéros d’approbation 134/2014 et ZH088/19). En outre, toutes les étapes de cette expérience étaient conformes aux lignes directrices sur les expériences avec des animaux de l’Académie suisse des sciences médiatiques (ASSM) et aux lignes directrices de la Fédération des associations européennes de sciences des animaux de laboratoire (FELASA).

1. Induction de l’anesthésie et surveillance des animaux

  1. Gardez les rats Wistar mâles d’un poids de 250 à 300 grammes (g) dans des cages ventilées dans des con....

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Résultats

Le système présenté permet l’endotoxémie chez les animaux hémodynamiquement stables comme indiqué précédemment9. Alors que la pression artérielle moyenne reste stable chez les animaux avec et sans stimulation LPS, les animaux traités par LPS développent des caractéristiques de septicémie telles qu’un excès de base négatif et une forte réaction inflammatoire mesurée par des cytokines plasmatiques (6 heures après l’application) telles que CINC-1 (867 ng / mL), MCP-1 (5027 ng / mL) et IL-6 (867 ng / .......

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Discussion

Le protocole décrit ici permet un modèle de septicémie hautement reproductible, mais simple à apprendre, qui peut être adapté en fonction de la question de recherche. Des données in vivo essentielles concernant le fonctionnement des organes, telles que la fréquence cardiaque, la pression artérielle et la saturation artérielle périphérique en oxygène, peuvent être collectées en continu et des prélèvements sanguins peuvent être effectués de manière répétitive tout au long de l’expérience. En outre, des modifications concer.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts en ce qui concerne l’étude présentée. Martin Schläpfer a déposé un brevet pour atténuer les effets négatifs de la chirurgie et/ou de l’anesthésie pour les patients utilisant des gaz médicaux, en particulier l’oxygène (O2) et le dioxyde de carbone (CO2). Il a reçu des subventions de recherche sans restriction de Sedana Medical, en Suède, et de Roche, en Suisse, non liées à ce travail.

Remerciements

Les auteurs tiennent à remercier Beatrice Beck-Schimmer (MD) et Erik Schadde (MD) pour leur examen critique et leur précieuse contribution à ce manuscrit.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
2-0 sutures en soieEthicon, Sommerville, NJK833Standard chirurgical 26
cathéter intraveineuxBecton Dickinson, Franklin Lakes, NJ391349Équipement d’anesthésie standard
6-0 LOOK en soie tressée noireSurgical Specalities Corporation, Wyomissing, PASP114Standard chirurgical
Alaris Seringue PompeBencton Dickinson
BetadineMundipharma, Bâle, Suisse7.68034E+12Numéro GTIN
Micropinces à pointes fines incurvéesprecision instruments (WPI), Sarasota, FL504513Facilite la préparation vasculaire
Micropinces à pointes finesWorld precision instruments (WPI), Sarasota, FL501976Les pointes doivent être polies régulièrement
Infinity Delta XL Surveillance de l’anesthésieDraeger, Lü ; beck, Allemagne
Isoflurane, flacons de 250 mLAttane, Piramal, Mumbai, IndeLDNI 22098Équipement vétérinaire standard
Kétamine (Ketalar)Pfitzer, New York, NY
Lipopolysaccharide (LPS) de Escherichia coli, sérotype 055 :B5Sigma, Buchs, Suisse
Q-tips smallCarl Roth GmbH, Karlsruhe, AllemagneEH11.1Standard surgical
RingerfundinBbraun, Melsungen, Germany
Vaporisateur Tec-3 IsofluoraneOhmeda, GE-Healthcare, Chicago, ILn’est plus disponible Équipementvétérinaire standard
Xylazine (Xylazin Streuli)Streuli AG, Uznach, Suisse
World

Références

  1. Hotchkiss, R. S., Karl, I. E. The pathophysiology and treatment of sepsis. New England Journal of Medicine. 348 (2), 138-150 (2003).
  2. Singer, M., et al. The Third International Consensus Definitions for Sepsis and Septic Shock (....

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Mots-clés

Mod le de sepsisMod le ratInjection de lipopolysaccharideVentilation m caniqueCath t risme art rielSurveillance de la pression art rielleMesure des cytokinesPrincipes du bien tre animal

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