Name: Niedobór środków powierzchniowo czynnych wywołany płukaniem u świń jako model zespołu ostrej niewydolności oddechowej (ARDS) (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-09-07T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 20 s
Description: Poznaj metodę indukcji uszkodzenia płuc u świń poprzez płukanie roztworem soli fizjologicznej, tworząc model zespołu ostrej niewydolności oddechowej. Technika ta umożliwia badanie mechanizmów ARDS i redukcję liczby zwierząt.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Wszyscy autorzy nie ujawniają żadnych finansowych ani żadnych innych konfliktów interesów.
GRANTY:
To badanie było wspierane przez grant z Deutsche Forschungsgemeinschaft dla P. Pickerodta i W. Boemke (Pi795/2-2).

<ol><li>Rubenfeld, G. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Incidence+and+Outcomes+of+Acute+Lung+Injury%5BTitle%5D)+AND+%22N+Engl+J+Med%22%5BJournal%5D)">Incidence and Outcomes of Acute Lung Injury.</a> N Engl J Med. 353 (16), 1685-1693 (2005).</li>
<li>Ballard-Croft, C., Wang, D., Sumpter, L. R., Zhou, X., Zwischenberger, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large-animal+models+of+acute+respiratory+distress+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Thorac+Surg%22%5BJournal%5D)">Large-animal models of acute respiratory distress syndrome.</a> Ann Thorac Surg. 93 (4), 1331-1339 (2012).</li>
<li>Lachmann, B., Robertson, B., Vogel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+lung+lavage+as+an+experimental+model+of+the+respiratory+distress+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Anaesthesiol+Scand%22%5BJournal%5D)">In vivo lung lavage as an experimental model of the respiratory distress syndrome.</a> Acta Anaesthesiol Scand. 24 (3), 231-236 (1980).</li>
<li>Donaubauer, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-dose+inhalation+of+an+endothelin-A+receptor+antagonist+in+experimental+acute+lung+injury%3A+ET-1+plasma+concentration+and+pulmonary+inflammation%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Biol+Med+%28Maywood%29%22%5BJournal%5D)">Low-dose inhalation of an endothelin-A receptor antagonist in experimental acute lung injury: ET-1 plasma concentration and pulmonary inflammation.</a> Exp Biol Med (Maywood). 231 (6), 960-969 (2006).</li>
<li>Theisen, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ventral+recumbency+is+crucial+for+fast+and+safe+orotracheal+intubation+in+laboratory+swine%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Anim%22%5BJournal%5D)">Ventral recumbency is crucial for fast and safe orotracheal intubation in laboratory swine.</a> Lab Anim. 43 (1), 96-101 (2009).</li>
<li>Kelly, C. R., Rabbani, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Videos+in+clinical+medicine.+Pulmonary-artery+catheterization%5BTitle%5D)+AND+%22N+Engl+J+Med%22%5BJournal%5D)">Videos in clinical medicine. Pulmonary-artery catheterization.</a> N Engl J Med. 369 (25), 35(2013).</li>
<li>Forrester, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermodilution+cardiac+output+determination+with+a+single+flow-directed+catheter%5BTitle%5D)+AND+%22Am+Heart+J%22%5BJournal%5D)">Thermodilution cardiac output determination with a single flow-directed catheter.</a> Am Heart J. 83 (3), 306-311 (1972).</li>
<li>Deja, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+inhaled+ET%28A%29+receptor+antagonist+LU-135252+acts+as+a+selective+pulmonary+vasodilator%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Sci+%28Lond%29%22%5BJournal%5D)">The inhaled ET(A) receptor antagonist LU-135252 acts as a selective pulmonary vasodilator.</a> Clin Sci (Lond). 103, Suppl 48 21-24 (2002).</li>
<li>Matute-Bello, G., Frevert, C. W., Martin, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+of+acute+lung+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Lung+Cell+Mol+Physiol%22%5BJournal%5D)">Animal models of acute lung injury.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 295 (3), 379-399 (2008).</li>
<li>Kloot, T. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recruitment+maneuvers+in+three+experimental+models+of+acute+lung+injury.+Effect+on+lung+volume+and+gas+exchange%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Recruitment maneuvers in three experimental models of acute lung injury. Effect on lung volume and gas exchange.</a> Am J Respir Crit Care Med. 161 (5), 1485-1494 (2000).</li>
</ol>

Z wdzięcznością dziękujemy za pomoc prof. Burkharda Lachmanna, który zastanawiał się nad zawiłościami ustawień PEEP podczas wymywania środków powierzchniowo czynnych, oraz za doskonałą pomoc techniczną ze strony Birgit Brandt i Sabine Molling.

W tym artykule opisano krok po kroku instrukcję, jak wywołać poważne uszkodzenie płuc u świń z powodu wymywania środków powierzchniowo czynnych przez powtarzające się płukanie płuc. Ta specyficzna metoda umożliwia powtarzalne i porównywalne pogorszenie czynności płuc i naczyniowego oporu płucnego. Konieczne jest płukanie świń do momentu, gdy stosunek PaO2 / FIO2 zmniejszy się poniżej 100 mmHg i pozostanie poniżej 100 mmHg przez jedną godzinę. Gdy to zostanie osiągnięte, zwierzę...

Śmiertelność zespołu ostrej niewydolności oddechowej (ARDS) u ludzi utrzymuje się na wysokim poziomie od 40 do 50% 1 pomimo ponad 4 dekad intensywnych badań. Zwierzęce modele uszkodzeń płuc odgrywają ważną rolę w badaniu złożonych patomechanizmów lub nowatorskich podejść terapeutycznych mających na celu zmniejszenie śmiertelności i ograniczenie długotrwałej niepełnosprawności.
Różne modele zostały stworzone do wywoływania uszkodzenia płuc, które symulują aspekty ludzkiego ARDS zarówno u dużych (np. świń), jak i małych zwierząt (np. gryzoni). Metody różnią się znacznie, w tym wlew kwasu oleinowego do tętnic płucnych, dożylny (dożylny) wlew bakterii oraz endotoksyny lub modele podwiązania i nakłucia jelita ślepego (CLP) powodujące ARDS wywołane sepsą. Ponadto bezpośrednie uszkodzenia płuc spowodowane dużymi objętościami oddechowymi i wysokimi szczytowymi ciśnieniami wdechowymi (uszkodzenie płuc wywołane respiratorem; Często stosuje się modele z dymem/oparzeniami lub niedokrwieniem płuc/reperfuzją (I/R) 2. Jedną z głównych wad modeli CLP, a także modeli pracujących z endotoksynami, jest podstawowy stan zapalny, który utrudnia analizę biotraumy spowodowanej samym uszkodzeniem płuc. Co więcej, może minąć od kilku godzin do kilku dni, zanim dojdzie do uszkodzenia płuc, jak ma to miejsce w przypadku VILI u dużych zwierząt.
Indukcja uszkodzenia płuc przez wymywanie środków powierzchniowo czynnych z powtarzającymi się płukaniami płuc, jak to zostało po raz pierwszy opisane przez Lachmanna i wsp. w świnkach morskich 3, jest efektywną czasowo metodą wywoływania uszkodzenia płuc z powtarzalnymi funkcjonalnymi i mechanicznymi kompromisami, a także zmianami w oporze naczyniowym płuc. Adaptacja tego modelu do wentylowanych mechanicznie świń o masie ciała około 30-60 kg wspiera badania podstawowe z klinicznie stosowanymi respiratorami mechanicznymi, cewnikami i monitorami, przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej powtarzalności kompromisów w zakresie wymiany gazowej i hemodynamiki 4. Ponadto indukcja uszkodzenia płuc przez płukanie nie wymaga specjalnego sprzętu, który nie jest powszechnie dostępny w laboratoriach oddechowych przeznaczonych do eksperymentów na dużych zwierzętach. Model przedstawiony w artykule nadaje się do zastosowań w sprzęcie wymagającym badań (np. respiratorach), który jest przeznaczony do stosowania u ludzi, a ponadto zapewnia wysoką powtarzalność w występujących pogorszeniach czynności płuc. Standaryzacja tego modelu pomaga zapewnić porównywalność między eksperymentami i zmniejszyć liczbę potrzebnych zwierząt. Potencjalna rekrutacja niedodmowych obszarów płuc z celowymi lub nieznanymi manewrami rekrutacyjnymi jest poważnym ograniczeniem tego konkretnego modelu. W poniższym artykule podajemy szczegółowy opis modelu płukania do indukcji uszkodzenia płuc i podajemy reprezentatywne dane w celu scharakteryzowania stabilności zaburzeń czynności płuc.

<table><tbody><tr><td>Evita Infinity V500</td><td>Dr&auml; respirator</td><td></td><td>do intensywnej terapii</td></tr><tr><td>Vigilance I&nbsp;</td><td></td><td>Monitor</td><td></td></tr> <tr><td>Edwardsa Vasofix Braun&uuml; le 20G</td><td>B Braun</td><td>4268113B</td><td>Cewnik do żył obwodowych</td></tr><tr><td>Mallinckrodt Rurka tchawicy z mankietem</td><td>Covidien</td><td>107-80</td><td>&nbsp; 8,0 mm ID</td></tr><tr><td>MultiCath3</td><td>Vygon</td><td>157,300</td><td>3-przenikowy cewnik do żyły centralnej, długość 20 cm</td></tr><tr><td>Zestaw cewników liderskich</td><td>Cewnik tętniczy</td><td>Vygon</td><td>115,805</td></tr><tr><td>Zestaw wprowadzający osłonki przezskórnej</td><td>Strzała</td><td>SI-09600</td> osłona <td>wprowadzająca do cewnika do tętnicy płucnej 4-6 Fr., długość 10 cm</td></tr><tr><td>Cewnik termorozcieńczalny Swan-Ganz True Size</td><td>Edwards</td><td>132F5</td><td>Cewnik do tętnicy płucnej o długości 75 cm</td></tr><tr><td>Termistor przepływowy komorowy</td><td>Baxter</td><td>93-505</td><td>do pomiaru rzutu serca</td></tr><tr><td>Cewnik</td><td></td><td></td> moczowy <td>nie jest wymagany konkretny model</td></tr></tbody></table>

niedobór środków powierzchniowo czynnych wywołany płukaniem u świń jako model zespołu ostrej niewydolności oddechowej (ards)

Lavage-induced Surfactant Depletion in Pigs As a Model of the Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS)

Istnieją różne modele zwierzęce uszkodzeń płuc, które badają złożone patomechanizmy zespołu ostrej niewydolności oddechowej u ludzi (ARDS) i oceniają przyszłe terapie. Ciężkie uszkodzenie płuc z powtarzalnym pogorszeniem wymiany gazowej płuc i hemodynamiki można wywołać u znieczulonych świń za pomocą powtarzających się płukanek płuc podgrzanym 0,9% soli fizjologicznej (50 ml/kg masy ciała). Włączenie do tego modelu standardowego monitorowania oddechowego i hemodynamicznego za pomocą urządzeń stosowanych klinicznie pozwala na ocenę nowych strategii terapeutycznych (leki, nowoczesne respiratory, pozaustrojowe oksygenatory membranowe, ECMO) i wypełnia lukę między stołem a przyłóżkowym. Ponadto indukcja uszkodzenia płuc za pomocą płukania płuc nie wymaga wstrzykiwania patogenów/endotoksyn, które mają wpływ na pomiary cytokin pro- i przeciwzapalnych. Wadą modelu jest wysoka zdolność rekrutacji niedodmy tkanki płucnej. Standaryzacja modelu pomaga uniknąć pułapek, zapewnić porównywalność między eksperymentami i zmniejszyć liczbę potrzebnych zwierząt.

Stosunek PaO2/FIO2 spada podczas płukania płuc, jednak dokładny wpływ pojedynczego płukania jest trudny do przewidzenia. Od trzeciego płukania zaczynamy pobierać próbki gazometrii krwi tętniczej, aby wykryć spadek stosunku PaO2/FIO2 poniżej 100 mmHg. Po osiągnięciu spadku stosunku PaO2/FIO2 poniżej 100 mmHg wymagamy, aby wartość ta pozostała poniżej 100 mmHg ...

Powtarzające się płukanie płuc u znieczulonych świń powoduje uszkodzenie płuc przypominające główne aspekty zespołu ostrej niewydolności oddechowej u ludzi (ARDS). W tym celu płuca są wielokrotnie przepłukiwane 0,9% solą fizjologiczną w temperaturze 37 °C. Celem protokołu jest powtarzalne łagodzenie wymiany gazowej i hemodynamiki do badań w ARDS.

Niedobór środków powierzchniowo czynnych wywołany płukaniem u świń jako model zespołu ostrej niewydolności oddechowej (ARDS)

Various animal models of lung injury exist to study the complex pathomechanisms of human acute respiratory distress syndrome (ARDS) and evaluate future ...

Celem tej metody jest stworzenie modelu ostrej niewydolności oddechowej z wykorzystaniem wypłukiwania surfaktantu płucnego w celu wywołania niedodmy płuc, hipoksemii oraz nadciśnienia płucnego, które są istotnymi aspektami patofizjologicznymi ludzkiego zespołu ostrej niewydolności oddechowej, czyli ARDS. Witam, jestem doktor Pickerodt z Charité w Berlinie, a to jest mój kolega doktor Russ. Dzisiaj pokażemy Państwu, jak pracujemy z modelem ARDS wprowadzonym do nauki przez profesora Lachmanna w latach 70., aby wywołać ciężkie uszkodzenie płuc poprzez wypłukiwanie surfaktantu ciepłą solą fizjologiczną u świń. Model ten jest doskonały, ponieważ odwzorowuje wiele zaburzeń mechaniki oddychania oraz zmian termodynamicznych, które występują również w ludzkim ARDS.Ponadto naszym głównym celem jest ograniczenie liczby potrzebnych zwierząt przy wdrażaniu tego modelu w Państwa laboratorium. Po potwierdzeniu prawidłowego umieszczenia rurki endotrachealnej u w pełni zanestetyzowanej dorosłej świni płci męskiej, należy rozpocząć wentylację mechaniczną. Dostosuj ustawienia tak, aby uzyskać końcowe expirationalne ciśnienie parcjalne dwutlenku węgla na poziomie 35 do 40 mmHg oraz obwodową saturację

lavage-induced-surfactant-depletion-pigs-as-model-acute-respiratory

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

W tym artykule przedstawiamy protokół wywoływania ostrego uszkodzenia płuc u świń poprzez centralne wstrzyknięcie kwasu oleinowego. Jest to uznany model zwierzęcy do badania zespołu ostrej niewydolności oddechowej (ARDS).

Wstrzyknięcie kwasu oleinowego u świń jako model zespołu ostrej niewydolności oddechowej

Opisujemy model zespołu ostrej niewydolności oddechowej wywołanej kwasem solnym (ARDS) u prosiąt otrzymujących sedację środkami chlorowcowanymi, izofluranem i sewofluranem, za pomocą urządzenia używanego do wziewnej sedacji intensywnej terapii. Model ten może być wykorzystany do badania biologicznych mechanizmów działania czynników halogenowych na uszkodzenie i naprawę płuc.

Podawanie środka chlorowcowanego w świńskim modelu zespołu ostrej niewydolności oddechowej za pomocą urządzenia typu oddział intensywnej terapii

Kombinacja wymywania środka powierzchniowo czynnego za pomocą 0,9% soli fizjologicznej (35 mL/kg masy ciała, 37 °C) i wentylacji o dużej objętości oddechowej z niskim PEEP powodującym umiarkowane uszkodzenie płuc wywołane respiratorem (VILI) skutkuje eksperymentalnym zespołem ostrej niewydolności oddechowej (ARDS). Metoda ta zapewnia model uszkodzenia płuc z niską/ograniczoną zdolnością rekrutacyjną do badania wpływu różnych strategii wentylacji przez dłuższy czas.

Niedobór środków powierzchniowo czynnych w połączeniu ze szkodliwą wentylacją skutkuje powtarzalnym modelem zespołu ostrej niewydolności oddechowej (ARDS)

Obecny protokół opisuje model uszkodzenia płuc u myszy używających kwasu oleinowego do naśladowania zespołu ostrej niewydolności oddechowej (ARDS). Model ten zwiększa mediatory stanu zapalnego w obrzęku i zmniejsza podatność płuc. Kwas oleinowy jest stosowany w postaci soli (oleinianu), ponieważ ta fizjologiczna forma pozwala uniknąć ryzyka zatoru.

Mysi model zespołu ostrej niewydolności oddechowej wywołanej kwasem oleinowym

Ciągłe wprowadzanie kwasu oleinowego do tętnicy płucnej znieczulonej dorosłej świni wywołuje ostrą niewydolność oddechową, umożliwiając kontrolowane eksperymenty podczas ostrej dekompensacji oddechowej.

Świński model ostrej niewydolności oddechowej z ciągłym wlewem kwasu oleinowego

Protokół ten opisuje opracowanie modelu noworodkowego prosięta ostrego urazu płuc, który modeluje wczesne zdarzenia patogenne występujące w przedwczesnym płucu, w tym niewystarczającą ilość surfaktantu, hiperoksję, wentylację pod wysokim ciśnieniem oraz stan zapalny, aby ułatwić zrozumienie molekularnych czynników wyzwalających dysplazję oskrzelowo-monową oraz poprawić terapeutyczne tłumaczenie.

Opracowanie modelu ostrego uszkodzenia płuc u prosiatka noworodkowego, odtwarzającego wczesne środowisko przedwcześniackich płuc

Ten protokół opisuje model zawału mięśnia sercowego (MI) świni za pomocą 90-minutowej zamkniętej klatki piersiowej zamknięcia balonu wieńcowego lewej tętnicy zstępującej przedniej (LAD), po której następuje reperfuzja. Ponadto przedstawiono również protokół dla kilku parametrów końcowych, takich jak czynność serca, hemodynamika, opór mikronaczyniowy i wielkość zawału.

Zawał mięśnia sercowego i ocena wyników funkcjonalnych u świń

Opracowaliśmy model wycinka mózgu, który może być wykorzystany do zbadania mechanizmów molekularnych związanych z uszkodzeniem mózgu za pośrednictwem ekscytotoksyczności. Ta technika generuje żywotną dojrzałą tkankę mózgową i zmniejsza liczbę zwierząt wymaganych do eksperymentów, jednocześnie utrzymując częściowo nienaruszone obwody neuronalne, interakcje komórkowe i przedziały postsynaptyczne.

Ekscytotoksyczna stymulacja mikrowycinków mózgu jako model udaru in vitro

Obecna praca ilustruje wygodę stosowania immunoterapii podjęzykowej w celu wzmocnienia wrodzonej odpowiedzi immunologicznej w płucach i zapewnienia ochrony przed ostrym pneumokokowym zapaleniem płuc u myszy.

Immunoterapia podjęzykowa jako alternatywa dla indukowania ochrony przed ostrymi infekcjami dróg oddechowych

Rzetelna i dokładna ocena wyników jest kluczem do przełożenia terapii przedklinicznych na leczenie kliniczne. W niniejszej pracy opisano, w jaki sposób można ocenić trzy klinicznie istotne pierwszorzędowe parametry końcowe dotyczące wydolności i uszkodzenia serca w modelu ostrego zawału mięśnia sercowego u świni.

Pierwszorzędowa ocena wyniku w świńskim modelu ostrego zawału mięśnia sercowego

Poznaj metodę indukcji uszkodzenia płuc u świń poprzez płukanie roztworem soli fizjologicznej, tworząc model zespołu ostrej niewydolności oddechowej. Technika ta umożliwia badanie mechanizmów ARDS i redukcję liczby zwierząt.

Niedobór środków powierzchniowo czynnych wywołany płukaniem u świń jako model zespołu ostrej niewydolności oddechowej (ARDS)

Przeglądaj więcej filmów