쥐의 재현 가능한 집중 치료실 지향 내독소 모델

요약

여기에서, 우리는 쥐에서 재현 가능한 중환자 실 지향 내독소 모델을 제시한다.

초록

패혈증과 패혈성 쇼크는 중환자실에서 사망의 주요 원인으로 남아 있습니다. 패혈증 관리가 크게 개선되었음에도 불구하고 사망률은 여전히 20 ~ 30 %입니다. 패혈증 관련 다기관 부전 및 사망을 감소시키기 위한 새로운 치료 접근법이 시급히 필요하다. 견고한 동물 모델은 하나 또는 여러 가지 치료 접근법뿐만 아니라 생리 학적 및 분자 매개 변수에 대한 효과를 테스트 할 수 있습니다. 이 기사에서는 간단한 동물 모델을 제시합니다.

첫째, 전신 마취는 휘발성을 사용하거나 복강 내 마취에 의해 동물에서 유도됩니다. 정맥 내 카테터 (꼬리 정맥), 기관 절제술 및 동맥 내 카테터 (꼬리 동맥)의 삽입 후, 기계적 환기가 시작됩니다. 평균 동맥 혈압, 동맥 혈액 산소 포화도 및 심박수의 기준선 값이 기록된다.

인산염 완충 식염수에 용해 된 리포 폴리 사카라이드 (1 밀리그램 / 킬로그램 체중)의 주사는 톨과 같은 수용체 4를 통해 강력하고 재현 가능한 염증 반응을 유도합니다. 유체 교정뿐만 아니라 노르 에피네프린의 적용은 잘 확립 된 프로토콜을 기반으로 수행됩니다.

이 기사에서 제시 한 동물 모델은 배우기 쉽고 진정, 기계 환기, 지속적인 혈압 모니터링 및 반복적 인 혈액 샘플링을 갖춘 중환자 실에서 임상 패혈증 치료를 지향합니다. 또한이 모델은 신뢰할 수 있으므로 동물 연구의 3R (감소, 대체, 정제) 원칙에 따라 제한된 수의 동물로 재현 가능한 데이터를 사용할 수 있습니다. 패혈증 연구에서 동물 실험을 쉽게 대체 할 수는 없지만 반복적 인 측정은 동물을 줄이고 패혈성 동물을 마취 상태로 유지하면 고통을 줄일 수 있습니다.

서론

패혈증과 더 심한 형태인 패혈성 쇼크는 감염의 근거에 있는 증후군으로, 사이토카인의 방출과 함께 염증 반응이 과도하게 일어나 면역 방어가 억제되고 치명적인 결과^1,2로 생리적^, 생화학적 변화를 일으킨다. 이 불균형 한 염증 반응은 폐, 신장 및 간과 같은 다양한 중요한 기관에서 장기 기능 장애 및 장기 부전을 초래합니다. 37%³의 패혈증은 환자가 중환자실(ICU)에 입원해야 하는 가장 흔한 이유 중 하나입니다. 패혈증의 사망률은 현재 약 20-30 % ⁴입니다. 신속하고 효과적인 항생제 치료가 가장 중요합니다⁵. 유체 및 혈관 압착기 소생술은 조기에 설치되어야하며, 그 외에는 치료가 순전히 지원적입니다⁶.

패혈증은 장기 기능 장애를 동반하는 박테리아, 곰팡이, 바이러스 또는 기생충에 대한 입증되거나 의심되는 감염으로 정의됩니다. 패혈성 쇼크 기준은 추가적인 심혈관 붕괴가 유체 치료에만 반응하지 않을 때 충족되며, 2 밀리몰 / 리터 이상의 젖산 수치가 존재할 때

프로토콜

이 프로토콜에 제시된 모든 실험은 스위스 취리히 광저우의 수의학 당국 (승인 번호 134/2014 및 ZH088/19)의 승인을 받았습니다. 또한이 실험에서 수행 된 모든 단계는 스위스 중소 과학 아카데미 (SAMS)의 동물 실험 지침 및 유럽 실험실 동물 과학 협회 연맹 (FELASA)의 지침에 따라 수행되었습니다.

1. 마취 유도 및 동물 모니터링

1. 250-300 그램 (g)의 체중을 가진 수컷 Wistar 쥐를 병원균이없는 조건의 환기 케이지에 보관하십시오. 22 ± 1 °C의 주변 온도에서 12-12 시간의 빛 / 어두운 사이클을 제공하고 음식과 물에 자유롭게 접근 할 수 있습니다.
2. 마취 유도 박스에서 이소플루란(농도 3-5%)을 사용한 휘발성 유도에 의해 전신 마취를 30초 동안 유도하거나(그림 1A) 또는 대안으로 케타민/자일라진(체중 100g 당 10/1밀리그램(mg))을 1회 주사하여 마취를 유도합니다.
3. 동물을 작업장으로 옮기고 전체 실험 기간 동안 동물을 난방 매트에 놓습니다. 체온을 36.5 ~ 37 °C 사이로 유지하십시오.
4. 노즈콘을 사용하여 산소를 공급하십시오 (600 mL / 분). 휘발성 마취가 ....

결과

제시된 시스템은 이전에 보고된 바와 같이 혈역학적으로 안정한 동물로 내독소혈증을 허용한다⁹. LPS 자극이 없는 동물에서 평균 동맥압이 안정적으로 유지되고 LPS 처리된 동물은 CINC-1(867 ng/mL), MCP-1(5027 ng/mL), IL-6(867 ng/mL)8과 같은 혈장 사이토카인(적용 후 6^시간)에 의해 측정된 음성 염기 과잉 및 강한 염증 반응과 같은 패혈증의 특성을 발달시키고, 그림 5.

그림 1 : 장비 준비 : 마취 / 산소 .......

토론

여기에 설명 된 프로토콜은 매우 재현 가능하지만 배우기 쉬운 패혈증 모델을 허용하며, 이는 연구 질문에 따라 적응 될 수 있습니다. 심박수, 혈압 및 말초 동맥 산소 포화도와 같은 장기 기능을 언급하는 필수 생체내 데이터는 연속적으로 수집될 수 있고, 혈액 샘플링은 실험 전반에 걸쳐 반복적으로 수행될 수 있다. 또한, 유체 교체 프로토콜 및 혈관 프레서 지원과 관련된 수정을 설치할 수 있습니다. 동물의 혈류역학적 안정성을 감안할 때, 실험은 이전에 보고된 바와 같이 몇 시간에 걸쳐 수행될 수 있다⁸.

특정 연구 질문^10,11에 답하기 위해 적절한 패혈증 모델을 선택해야한다는 점을 지적^{해야합니다.} 모든 패혈증 모델에는 장점이 있지만 단점도 있습니다. 현재 기사에서는 내독소혈증 모델이 제시되어 강하지만 멸균 된 염증을 유발합니다. 패혈증.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
2-0 실크 봉합사	Ethicon, Sommerville, NJ	K833	표준 외과 26
정맥 카테터	Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ	391349	표준 마취 장비
6-0 LOOK 블랙 꼰 실크	Surgical Specalities Corporation, Wyomissing, PA	SP114	표준 외과
Alaris 주사기 펌프	Bencton Dickinson
Betadine	Mundipharma, Basel, Switzerland	7.68034E+12	GTIN 번호
곡선형 미세 팁 마이크로핀치	World Precision Instruments(WPI), Sarasota, FL	504513	혈관 준비 촉진
미세 팁 마이크로핀셋	World Precision Instruments(WPI), Sarasota, FL	501976	팁은 정기적으로 연마해야 합니다
Infinity Delta XL 마취 모니터링	Draeger, Lü beck, 독일
Isoflurane, 250 mL 병	Attane, Piramal, Mumbai, India	LDNI 22098	Standard vet. equipment
Ketamine (Ketalar)	Pfitzer, New York, NY
Escherichia coli의 Lipopolysaccharide (LPS), 혈청형 055:B5	Sigma, Buchs, Switzerland
Q-tips small	Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germany	EH11.1	표준 수술
용 Ringerfundin	Bbraun, Melsungen, Germany
Tec-3 Isofluorane Vaporizer	Ohmeda, GE-Healthcare, Chicago, IL	더 이상 사용할 수 없음	표준 수의사 장비
Xylazine (Xylazin Streuli)	Streuli AG, Uznach, Switzerland