Name: Powtarzalny model endotoksyny zorientowany na oddział intensywnej terapii u szczurów (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-02-20T15:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 56 s
Description: Poznaj powtarzalny model endotoksyny u szczurów do badań nad sepsą w warunkach symulujących OIOM. Metoda umożliwia wielokrotną ocenę parametrów fizjologicznych i molekularnych, redukując liczbę 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

Autorzy chcieliby podziękować Beatrice Beck-Schimmer (MD) i Erikowi Schadde (MD) za ich krytyczną analizę i cenny wkład w ten manuskrypt.

Wszystkie eksperymenty przedstawione w tym protokole zostały zatwierdzone przez Władze Weterynaryjne Kantonu Zurych, Szwajcaria (numery zatwierdzenia 134/2014 i ZH088/19). Co więcej, wszystkie etapy wykonane w tym eksperymencie były zgodne z Wytycznymi dotyczącymi eksperymentów na zwierzętach Szwajcarskiej Akademii Nauk Medycznych (SAMS) oraz Wytycznymi Federacji Europejskich Stowarzyszeń Nauk o Zwierzętach Laboratoryjnych (FELASA).
1. Indukcja znieczulenia i monitorowanie zwierząt
<ol>
	<li>Samce szczurów rasy Wistar o wadze 250-300 gramów (g) należy trzymać w wentylowanych klatkach w warunkach wolnych od patogenów. Zapewnij 12-12-godzinny cykl światła/ciemności w temperaturze otoczenia 22 ± 1 °C oraz swobodny dostęp do żywności i wody.</li>
	<li>Wywołać znieczulenie ogólne albo przez lotną indukcję izofluranem (stężenie 3-5%) w pudełku do indukcji znieczulenia przez 30 sekund (<silna klasa = "xfig" >Rysunek 1A) lub alternatywnie, wywołać znieczulenie za pomocą jednorazowego wstrzyknięcia ketaminy/ksylazyny (10/1 miligrama (mg) na 100 g masy ciała).</li>
	<li>Przenieś zwierzę do miejsca pracy i połóż je na macie grzewczej przez cały czas trwania eksperymentu. Utrzymuj temperaturę ciała w zakresie od 36,5 do 37 °C.</li>
	<li>Użyj stożka do nosa, aby dostarczyć tlen (600 ml / minutę). Dodaj izofluran 2-3%, jeśli do utrzymania znieczulenia wybrano znieczulenie lotne. Upewnij się, że zwierzę spontanicznie oddycha.</li>
	<li>Potwierdź poziom znieczulenia poprzez brak odruchu szczypania palca u nogi przed założeniem tracheostomii oraz cewników tętniczych i żylnych.</li>
	<li>Sprawdź wystarczające natlenienie poprzez monitorowanie obwodowego nasycenia tlenem (normalne nasycenie tlenem 98 - 100%).</li>
	<li>Użyj maści (maści z witaminą A), aby chronić oczy.</li>
	<li>Przygotuj sterylne narzędzia chirurgiczne i cewniki na bocznym stoliku, jak pokazano w <silna klasa="xfig">Rysunek 1B.</li>
	<li>Dodatkowo przygotuj monitorowanie ciśnienia i nasycenia tlenem, jak pokazano na <silna klasa="xfig">Rysunek 1C.</li>
</ol>
2. Dostęp dożylny
<ol>
	<li>Załóż opaskę uciskową na bliższy ogon szczura, aby ułatwić dostęp żylny (<silna klasa="xfig">Rysunek 2A).</li>
	<li>Zdezynfekuj ogon 3 razy alkoholem.</li>
	<li>Wprowadzić cewnik dożylny G26 do jednej z dwóch bocznych żył ogonowych. 
	UWAGA: Z naszego doświadczenia łatwiej jest umieścić dostęp dożylny w dystalnej części ogona szczura, ponieważ żyła w tym miejscu znajduje się bliżej skóry. Ponadto, w przypadku nieudanej kaniulacji, jest wystarczająco dużo miejsca, aby poruszać się proksymalnie.</li>
	<li>Bezwzględnie unikaj wtrysku powietrza.</li>
	<li>Rozwiąż opaskę uciskową po umieszczeniu cewnika dożylnego.</li>
	<li>Zamocuj cewnik dożylny za pomocą taśmy klejącej (<silna klasa="xfig">Rysunek 2B).</li>
	<li>Podłączyć pompy strzykawkowe do dostępu dożylnego w celu ciągłego podawania płynów i leków.</li>
	<li>Używaj 3-drogowych zaworów odcinających do płynu w bolusie, aplikacji leków i pobierania próbek krwi żylnej.</li>
</ol>
3. Tracheostomia
<ol>
	<li>Ogol przednią część szyi zwierzęcia.</li>
	<li>Zdezynfekuj ogoloną skórę 3 razy roztworem jodu prowidonu.</li>
	<li>Wykonaj około 2 cm podłużne nacięcie za pomocą skalpela (z ostrzem nr 10).</li>
	<li>Cofnij skórę za pomocą jedwabnych szwów 2-0.</li>
	<li>Tępo przygotuj krtań i tchawicę nożyczkami chirurgicznymi (<silna klasa="xfig">Rysunek 3A).</li>
	<li>Upewnij się, że otwierasz tchawicę mikronożyczkami chirurgicznymi przy 3-5zapięciu tchawicy.</li>
	<li>Włóż sterylną kaniulę tchawicy do tchawicy. Bądź ostrożny, nie wkładaj kaniuli zbyt głęboko, aby uniknąć jednostronnej wentylacji.</li>
	<li>Zamocuj kaniulę na miejscu za pomocą jedwabnego szwu 2-0.</li>
	<li>Podłącz kaniulę do respiratora, aby uzyskać wentylację z kontrolowanym ciśnieniem lub objętością (<silna klasa = "xfig">Rysunek 3B).</li>
</ol>
4. Dostęp tętniczy
<ol>
	<li>Zdezynfekuj ogon szczura 3 razy roztworem jodu powidonu.</li>
	<li>Przeciąć skórę za pomocą skalpela (z ostrzem nr 10) około 1 cm wzdłuż po stronie brzusznej.</li>
	<li>Uważaj, nie tnij zbyt głęboko, aby uniknąć uszkodzenia tętnicy ogonowej.</li>
	<li>Użyj mikroskopu chirurgicznego, aby dokładnie odsłonić tętnicę. Przetnij powięź otaczającą tętnicę za pomocą mikronożyczek chirurgicznych.</li>
	<li>Podwiązać dystalną część tętnicy za pomocą jedwabnego szwu 6-0.</li>
	<li>Przygotuj proksymalny szew jedwabny 6-0, ale nie zaciskaj jedwabiu (<silna klasa="xfig">Rysunek 4A).</li>
	<li>Wprowadzić cewnik G-26 do tętnicy między dystalnym i proksymalnym szwem jedwabnym.</li>
	<li>Gdy cewnik znajdzie się w tętnicy, zaciśnij proksymalny szew jedwabny i zamocuj cewnik na miejscu (<silna klasa = "xfig" >Rysunek 4B).</li>
	<li>Podłącz cewnik do przetwornika ciśnienia, aby zapewnić ciągły pomiar ciśnienia tętniczego (normalne średnie ciśnienie tętnicze: 60 - 100 mmHg) (<silna klasa = "xfig" >Rysunek 4C).</li>
	<li>Dodatkowo należy umieścić 3-kierunkowy kran między cewnikiem podłączonym do przetwornika ciśnienia a cewnikiem G-26 w celu pobrania próbki krwi tętniczej.</li>
</ol>
5. Pomiar linii bazowej, indukcja sepsy i pomiary uzupełniające
<ol>
	<li>Gdy zwierzę osiągnie stan stacjonarny, wstrzyknąć LPS.</li>
	<li>Pobieraj próbki krwi po osiągnięciu stanu stacjonarnego (zwykle po 15-30 minutach).</li>
	<li>Zastąp ubytek płynu z próbek krwi roztworem Ringera w stosunku 1:4.</li>
	<li>W celu wywołania sepsy należy wstrzyknąć LPS w bolusie lub w postaci ciągłego podawania LPS.</li>
	<li>W przypadku podania w bolusie należy wstrzyknąć 1 mg LPS/kilogram masy ciała (kg) rozpuszczonej w roztworze soli fizjologicznej buforowanej fosforanami (PBS) w stężeniu 1 mg/ml.</li>
	<li>W przypadku aplikacji ciągłej wstrzykiwać 300 μg LPS/kg/godzinę przez cały czas trwania eksperymentu za pomocą pompy strzykawkowej (roztwór podstawowy LPS: 1 mg/ml w PBS).</li>
	<li>Należy zawsze unikać wstrzykiwania powietrza, aby zapobiec zatorowości powietrznej.</li>
	<li>Zdefiniuj protokoły wymiany płynów, protokoły stosowania leków zwężających naczynia krwionośne i kryteria aborcji (na przykład niedociśnienie zdefiniowane jako średnie ciśnienie tętnicze krwi poniżej 50 mmHg przez ponad 30 minut pomimo wymiany płynów) przed rozpoczęciem eksperymentu. 
	UWAGA: Sugerujemy ciągły wlew roztworu Ringera z szybkością 10 ml/kg/godzinę.</li>
	<li>Odejmij wszelkie ciągłe podawanie płynów (np. w przypadku ciągłego stosowania LPS) od ilości podawanej w infuzji, tak aby wyniki były porównywalne z wynikami w grupach kontrolnych. 
	UWAGA: Pod koniec eksperymentu, a przed pobraniem jakichkolwiek narządów, takich jak wątroba, nerki lub śledziona, do dalszych analiz, takich jak badanie histologiczne lub biochemiczne, zwierzęta mogą zostać poddane eutanazji poprzez nacięcie żyły głównej dolnej. Zalecaną metodą eutanazji jest doprowadzenie zwierząt do znieczulenia chirurgicznego przed nacięciem żyły głównej dolnej i wstrzyknięciem lodowatej soli fizjologicznej do lewego serca, zwłaszcza jeśli mają być oceniane markery stanu zapalnego w narządach. Upewnij się, że przestrzegasz wymagań prawnych i lokalnych wytycznych. Aby zweryfikować niewydolność narządową związaną z sepsą, można przeanalizować marker proapoptozy, taki jak kaspaza-3, a także α1-mikroglobulinę w celu sprawdzenia uszkodzenia kanalików w nerkach. Specyficzna dla narządu analiza markerów, takich jak CINC-1, MCP-1 i IL-6, może również dostarczyć informacji o specyficznej dla narządu odpowiedzi zapalnej.</li>
</ol>

<ol><li>Hotchkiss, R. S., Karl, I. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+pathophysiology+and+treatment+of+sepsis%5BTitle%5D)+AND+%22New+England+Journal+of+Medicine%22%5BJournal%5D)">The pathophysiology and treatment of sepsis.</a> New England Journal of Medicine. 348 (2), 138-150 (2003).</li>
<li>Singer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Third+International+Consensus+Definitions+for+Sepsis+and+Septic+Shock+%28Sepsis-3%29%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Medical+Association%22%5BJournal%5D)">The Third International Consensus Definitions for Sepsis and Septic Shock (Sepsis-3).</a> Journal of the American Medical Association. 315 (8), 801-810 (2016).</li>
<li>Vincent, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+the+worldwide+burden+of+critical+illness%3A+the+intensive+care+over+nations+%28ICON%29+audit%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet+Respiratory+Medicine%22%5BJournal%5D)">Assessment of the worldwide burden of critical illness: the intensive care over nations (ICON) audit.</a> Lancet Respiratory Medicine. 2 (5), 380-386 (2014).</li>
<li>Fleischmann, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+Global+Incidence+and+Mortality+of+Hospital-treated+Sepsis.+Current+Estimates+and+Limitations%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Respiratory+and+Critical+Care+Medicine%22%5BJournal%5D)">Assessment of Global Incidence and Mortality of Hospital-treated Sepsis. Current Estimates and Limitations.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 193 (3), 259-272 (2016).</li>
<li>Kumar, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Duration+of+hypotension+before+initiation+of+effective+antimicrobial+therapy+is+the+critical+determinant+of+survival+in+human+septic+shock%5BTitle%5D)+AND+%22Critical+Care+Medicine%22%5BJournal%5D)">Duration of hypotension before initiation of effective antimicrobial therapy is the critical determinant of survival in human septic shock.</a> Critical Care Medicine. 34 (6), 1589-1596 (2006).</li>
<li>Gotts, J. E., Matthay, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sepsis%3A+pathophysiology+and+clinical+management%5BTitle%5D)+AND+%22British+Medical+Journal%22%5BJournal%5D)">Sepsis: pathophysiology and clinical management.</a> British Medical Journal. 353, (2016).</li>
<li>Akira, S., Takeda, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toll-like+receptor+signalling%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Immunology%22%5BJournal%5D)">Toll-like receptor signalling.</a> Nature Reviews Immunology. 4 (7), 499-511 (2004).</li>
<li>Urner, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Insight+into+the+beneficial+immunomodulatory+mechanism+of+the+sevoflurane+metabolite+hexafluoro-2-propanol+in+a+rat+model+of+endotoxaemia%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+and+Experimental+Immunology%22%5BJournal%5D)">Insight into the beneficial immunomodulatory mechanism of the sevoflurane metabolite hexafluoro-2-propanol in a rat model of endotoxaemia.</a> Clinical and Experimental Immunology. 181 (3), 468-479 (2015).</li>
<li>Beck-Schimmer, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Which+Anesthesia+Regimen+Is+Best+to+Reduce+Morbidity+and+Mortality+in+Lung+Surgery%3F%3A+A+Multicenter+Randomized+Controlled+Trial%5BTitle%5D)+AND+%22Anesthesiology%22%5BJournal%5D)">Which Anesthesia Regimen Is Best to Reduce Morbidity and Mortality in Lung Surgery?: A Multicenter Randomized Controlled Trial.</a> Anesthesiology. 125 (2), 313-321 (2016).</li>
<li>Deitch, E. A. Animal models of sepsis and shock: a review and lessons learned. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDeitch%2C+EA+%22Shock%22">Shock</a>. 9 (1), 1-11 (1998).</li>
<li>Buras, J. A., Holzmann, B., Sitkovsky, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+of+sepsis%3A+setting+the+stage%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Drug+Discovery%22%5BJournal%5D)">Animal models of sepsis: setting the stage.</a> Nature Reviews Drug Discovery. 4 (10), 854-865 (2005).</li>
<li>Perretti, M., Duncan, G. S., Flower, R. J., Peers, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Serum+corticosterone%2C+interleukin-1+and+tumour+necrosis+factor+in+rat+experimental+endotoxaemia%3A+comparison+between+Lewis+and+Wistar+strains%5BTitle%5D)+AND+%22British+Journal+of+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Serum corticosterone, interleukin-1 and tumour necrosis factor in rat experimental endotoxaemia: comparison between Lewis and Wistar strains.</a> British Journal of Pharmacology. 110 (2), 868-874 (1993).</li>
<li>Marechal, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endothelial+glycocalyx+damage+during+endotoxemia+coincides+with+microcirculatory+dysfunction+and+vascular+oxidative+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Shock%22%5BJournal%5D)">Endothelial glycocalyx damage during endotoxemia coincides with microcirculatory dysfunction and vascular oxidative stress.</a> Shock. 29 (5), 572-576 (2008).</li>
<li>Thiemermann, C., Ruetten, H., Wu, C. C., Vane, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+multiple+organ+dysfunction+syndrome+caused+by+endotoxin+in+the+rat%3A+attenuation+of+liver+dysfunction+by+inhibitors+of+nitric+oxide+synthase%5BTitle%5D)+AND+%22British+Journal+of+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">The multiple organ dysfunction syndrome caused by endotoxin in the rat: attenuation of liver dysfunction by inhibitors of nitric oxide synthase.</a> British Journal of Pharmacology. 116 (7), 2845-2851 (1995).</li>
<li>Osuchowski, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Minimum+quality+threshold+in+pre-clinical+sepsis+studies+%28MQTiPSS%29%3A+an+international+expert+consensus+initiative+for+improvement+of+animal+modeling+in+sepsis%5BTitle%5D)+AND+%22Intensive+Care+Medicine+Experimental%22%5BJournal%5D)">Minimum quality threshold in pre-clinical sepsis studies (MQTiPSS): an international expert consensus initiative for improvement of animal modeling in sepsis.</a> Intensive Care Medicine Experimental. 6 (1), 26(2018).</li>
<li>Fink, M. P., Heard, S. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laboratory+models+of+sepsis+and+septic+shock%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Surgical+Research%22%5BJournal%5D)">Laboratory models of sepsis and septic shock.</a> Journal of Surgical Research. 49 (2), 186-196 (1990).</li>
<li>Buras, J. A., Holzmann, B., Sitkovsky, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+of+sepsis%3A+Setting+the+stage%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Drug+Discovery%22%5BJournal%5D)">Animal models of sepsis: Setting the stage.</a> Nature Reviews Drug Discovery. 4 (10), 854-865 (2005).</li>
<li>Balls, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+principles+of+humane+experimental+technique%3A+timeless+insights+and+unheeded+warnings%5BTitle%5D)+AND+%22Altex-Alternatives+to+Animal+Experimentation%22%5BJournal%5D)">The principles of humane experimental technique: timeless insights and unheeded warnings.</a> Altex-Alternatives to Animal Experimentation. 27 (2), 144-148 (2010).</li>
</ol>

Autorzy nie pozostają w konflikcie interesów w odniesieniu do prezentowanego badania. Martin Schläpfer złożył wniosek patentowy mający na celu złagodzenie negatywnych skutków zabiegu chirurgicznego i/lub znieczulenia u pacjentów stosujących gazy medyczne, w szczególności tlen (O2) i dwutlenek węgla (CO2). Otrzymał nieograniczone granty badawcze od Sedana Medical w Szwecji i z Roche w Szwajcarii, niezwiązane z tą pracą.

Opisany tutaj protokół pozwala na wysoce powtarzalny, a jednocześnie prosty do opanowania model sepsy, który można dostosować do pytania badawczego. Podstawowe dane in vivo odnoszące się do funkcji narządów, takie jak tętno, ciśnienie krwi i nasycenie tlenem tętnic obwodowych, mogą być zbierane w sposób ciągły, a pobieranie krwi może być wykonywane wielokrotnie przez cały czas trwania eksperymentu. Ponadto można zainstalować modyfikacje w odniesieniu do protokołów wymiany płynów i wsparcia dla wazopresorów. Biorąc pod uw...

Sepsa i jej cięższa forma, wstrząs septyczny, to zespoły na podłożu infekcji, skutkujące przestrzeleniem reakcji zapalnej z uwolnieniem cytokin, prowadzące do zmian fizjologicznych i biochemicznych z osłabioną obroną immunologiczną i śmiertelnymi wynikami1,2. Ta niezrównoważona reakcja zapalna powoduje dysfunkcję narządów i niewydolność narządów w różnych ważnych narządach, takich jak płuca, nerki i wątroba. Z 37%3, sepsa jest jednym z najczęstszych powodów przyjęcia pacjenta na oddział intensywnej terapii (OIOM). Śmiertelność z powodu sepsy waha się obecnie około 20-30%4. Wczesna i skuteczna antybiotykoterapia ma ogromne znaczenie5. Resuscytacja płynem i resuscytacją wazopresyjną musi być zainstalowana wcześnie, poza tym leczenie jest czysto wspomagające6.
Sepsa jest definiowana jako udowodniona lub podejrzewana infekcja bakteriami, grzybami, wirusami lub pasożytami, której towarzyszy dysfunkcja narządów. Kryteria wstrząsu septycznego są spełnione, gdy występuje dalsza zapaść sercowo-naczyniowa niereagująca na samo leczenie płynami, a poziom mleczanu przekracza 2 milimol/litr2. Niewydolność narządowa związana z sepsą może wystąpić w każdym narządzie, ale jest bardzo powszechna w układzie sercowo-naczyniowym, mózgu, nerkach, wątrobie i płucach. Większość pacjentów cierpiących na sepsę wymaga intubacji dotchawiczej w celu zabezpieczenia dróg oddechowych pacjenta, ochrony przed aspiracją oraz zastosowania wentylacji wydechowej z dodatnim końcem z dużą frakcją wdychanego tlenu w celu zapobieżenia lub przezwyciężenia niedotlenienia. Aby tolerować rurkę dotchawiczą i wentylację mechaniczną, pacjenci zwykle wymagają sedacji.
Endotoksyny, takie jak lipopolisacharydy (LPS) jako składnik błony bakterii Gram-ujemnych, wywołują silną reakcję zapalną za pośrednictwem receptora toll-podobnego (TLR) 47. Aktywacja zdefiniowanego szlaku zapewnia stabilną reakcję zapalną. Cytokiny, takie jak białko chemoatraktantu neutrofili indukowane cytokinami 1 (CINC-1), białko chemoatraktantu monocytów 1 (MCP-1) i interleukina 6 (IL-6) są znane jako czynniki prognostyczne dla nasilenia i wyniku w tym modelu8. Aplikacja LPS do podawania dożylnego została z powodzeniem wykorzystana do badania różnych aspektów sepsy u szczurów8,9.
Leczenie sepsy jest nadal wyzwaniem, szczególnie ze względu na brak predykcyjnych modeli zwierzęcych. To, czy endotoksemia z aktywacją ogólnoustrojowego stanu zapalnego jest odpowiednim modelem do opracowania terapii farmakologicznych, jest dyskusyjne. Jednak dzięki dobrze znanemu szlakowi TLR 4 indukowanemu przez LPS można zdobyć ważną wiedzę.

<table><tbody><tr><td>2-0 jedwabne szwy</td><td>Ethicon, Sommerville, NJ</td><td>K833</td><td>Standardowy</td></tr><tr><td>chirurgiczny cewnik dożylny 26</td><td>Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ</td><td>391349</td><td>Standardowy sprzęt do znieczulenia</td></tr><tr><td>6-0 LOOK pleciony jedwab</td><td>Surgical Specalities Corporation, Wyomissing, PA</td><td>SP114</td><td>Standardowa</td></tr><tr><td>chirurgiczna pompa strzykawkowa Alaris</td><td>Bencton Dickinson</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Betadine</td><td>Mundipharma, Bazylea, Szwajcaria</td><td>7.68034E+12</td><td>Numer GTIN</td></tr><tr><td>Zakrzywione mikrokleszczyki z cienkimi końcówkami</td><td>Światowe instrumenty precyzyjne (WPI), Sarasota, FL</td><td>504513</td><td>Ułatwia przygotowanie naczyń krwionośnych</td></tr><tr><td>Mikrokleszcze z cienkimi końcówkami</td><td>Światowe instrumenty precyzyjne (WPI), Sarasota, FL</td><td>501976</td><td>Końcówki należy regularnie polerować</td></tr><tr><td>Monitorowanie znieczulenia Infinity Delta XL</td><td>Draeger, L&uuml; beck, Niemcy</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane, butelki 250 ml</td><td>Attane, Piramal, Bombaj, Indie</td><td>LDNI 22098</td><td>Standardowe wyposażenie weterynaryjne</td></tr><tr><td>Ketamina (Ketalar)</td><td>Pfitzer, Nowy Jork, NY</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lipopolisacharyd (LPS) od Escherichia coli, serotyp 055:B5</td><td>Sigma, Buchs, Szwajcaria</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Końcówki Q małe</td><td>Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Niemcy</td><td>EH11.1</td><td>Standardowy chirurgiczny</td></tr><tr><td>Ringerfundin</td><td>Bbraun, Melsungen, Niemcy</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Waporyzator izofluoranowy Tec-3</td><td>Ohmeda, GE-Healthcare, Chicago, IL</td><td>nie jest już dostępny</td><td>Standardowe wyposażenie weterynaryjne</td></tr><tr><td>Ksylazyna (Xylazin Streuli)</td><td>Streuli AG, Uznach, Szwajcaria</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

powtarzalny model endotoksyny zorientowany na oddział intensywnej terapii u szczurów

A Reproducible Intensive Care Unit-Oriented Endotoxin Model in Rats

Sepsa i wstrząs septyczny pozostają główną przyczyną zgonów na oddziałach intensywnej terapii. Pomimo znacznej poprawy w leczeniu sepsy, śmiertelność nadal waha się między 20 a 30%. Pilnie potrzebne są nowatorskie metody leczenia w celu zmniejszenia niewydolności wielonarządowej i zgonu związanej z sepsą. Solidne modele zwierzęce pozwalają na opracowanie jednego lub wielu podejść do leczenia, a także na testowanie ich wpływu na parametry fizjologiczne i molekularne. W tym artykule przedstawiono prosty model zwierzęcy.
Po pierwsze, znieczulenie ogólne jest wywoływane u zwierząt za pomocą znieczulenia lotnego lub dootrzewnowego. Po założeniu cewnika dożylnego (żyły ogonowej), tracheostomii i wprowadzeniu cewnika dotętniczego (tętnicy ogonowej) rozpoczyna się wentylacja mechaniczna. Rejestrowane są wyjściowe wartości średniego ciśnienia tętniczego krwi, wysycenia krwi tętniczej tlenem i częstości akcji serca.
Wstrzyknięcie lipopolisacharydów (1 miligram/kilogram masy ciała) rozpuszczonych w buforowanym fosforanowym roztworze soli fizjologicznej wywołuje silną i powtarzalną reakcję zapalną za pośrednictwem receptora toll-like 4. Korekty płynów, a także aplikacja noradrenaliny są wykonywane w oparciu o sprawdzone protokoły.
Model zwierzęcy przedstawiony w tym artykule jest łatwy do nauczenia i silnie zorientowany na kliniczne leczenie sepsy na oddziale intensywnej terapii z sedacją, wentylacją mechaniczną, ciągłym monitorowaniem ciśnienia krwi i powtarzalnym pobieraniem próbek krwi. Ponadto model jest wiarygodny, co pozwala na uzyskanie powtarzalnych danych na ograniczonej liczbie zwierząt zgodnie z zasadami 3R (reduce, replace, refine) w badaniach na zwierzętach. Podczas gdy eksperymenty na zwierzętach w badaniach nad sepsą nie mogą być łatwo zastąpione, powtarzalne pomiary pozwalają na zmniejszenie liczby zwierząt, a utrzymywanie zwierząt w stanie znieczulenia szamba zmniejsza cierpienie.

Przedstawiony system umożliwia wywołanie endotoksemii u zwierząt stabilnych hemodynamicznie, co zostało opisane we wcześniejszych doniesieniach9. Podczas gdy średnie ciśnienie tętnicze pozostaje stabilne u zwierząt z zastosowaniem i bez stymulacji LPS, u zwierząt traktowanych LPS rozwijają się cechy sepsy, takie jak ujemna nadwyżka zasad oraz silna reakcja zapalna mierzona poziomem cytokin w osoczu (6 godzin po aplikacji), takich jak CINC-1 (867 ng/mL), MCP-1 (5027 ng/mL) oraz IL-6 (867 ng/mL)<sup...

Tutaj prezentujemy powtarzalny model endotoksyny zorientowany na oddział intensywnej terapii u szczurów.

Powtarzalny model endotoksyny zorientowany na oddział intensywnej terapii u szczurów

Sepsis and septic shock remain the leading cause of death in intensive care units. Despite significant improvements in sepsis management, mortality still ...

Protokół ten jest solidnym i powtarzalnym modelem endotoksemii, w którym parametry fizjologiczne i molekularne mogą być wielokrotnie oceniane. Takie podejście może pomóc odpowiedzieć na pytania w badaniach nad sepsą. Chociaż nasz model nie zastępuje eksperymentów na zwierzętach, udoskonala modele sepsy poprzez ciągłą sedację i zmniejsza liczbę zwierząt poprzez wielokrotne pobieranie próbek.Początkujący mogą mieć problemy z wprowadzaniem cewników tętniczych i żylnych, ale do opanowania tych technik wymagane jest tylko ograniczone szkolenie. Wizualizacja całego układu eksperymentalnego ułatwia naukowcom ustawienie lub dostosowanie modeli w celu dokładniejszego naśladowania sytuacji na OIOM. Zacznij od przeniesienia znieczulonego zwierzęcia na matę grzewczą.Utrzymywanie temperatury ciała w zakresie od 36,5 do 37 stopni Celsjusza. Upewnij się, że zwierzę spontanicznie oddycha, dostarczając tlen za pomocą stożka nosowego. Potwierdź poziom znieczulenia poprzez brak odruchu szczypania palca u nogi przed założeniem tracheostomii oraz cewników tętniczych i żylnych.Użyj maści, aby chronić oczy. Przygotuj sterylne narzędzia chirurgiczne i cewniki wraz z monitorowaniem ciśnienia i saturacji tlenem w celu uzyskania wystarczającego natlenienia. Załóż opaskę uciskową na proksymalny ogon szczura, aby ułatwić dostęp żylny i trzykrotnie zdezynfekuj ogon alkoholem.Wprowadzić cewnik dożylny o rozmiarze 26 do jednej z dwóch bocznych żył ogonowych, unikając wstrzyknięcia powietrza. Po umieszczeniu cewnika dożylnego rozwiąż opaskę uciskową i przymocuj cewnik dożylny za pomocą taśmy klejącej. Podłączyć pompy strzykawkowe z trójdrogowymi zaworami odcinającymi do dostępu dożylnego w celu ciągłego podawania płynów i leków.Rozpocznij tracheostomię od ogolenia przedniej części szyi zwierzęcia, a następnie trzykrotnie zdezynfekuj ogoloną skórę roztworem jodu powidonu. Wykonaj dwucentymetrowe nacięcie wzdłużne za pomocą ostrza skalpela nr 10. Cofnij skórę za pomocą jedwabnych szwów 2-0.Następnie tępo przygotuj krtań i tchawicę do otwarcia nożyczkami chirurgicznymi. Włóż sterylną kaniulę tchawicy do tchawicy, uważając, aby nie wniknąć zbyt głęboko, aby uniknąć jednostronnej wentylacji. Zamocuj kaniulę na miejscu za pomocą jedwabnego szwu 2-O, a następnie podłącz kaniulę do respiratora, aby uzyskać wentylację o regulowanym ciśnieniu lub objętości.Zdefiniuj protokoły wymiany płynów, protokoły aplikacji środków zwężających naczynia krwionośne i kryteria aborcji przed rozpoczęciem eksperymentu. Zdezynfekuj ogon szczura trzykrotnie roztworem jodu powidonu, a następnie przeciąć krąg skóry o jeden centymetr wzdłuż po stronie brzusznej za pomocą skalpela, uważając, aby nie ciąć zbyt głęboko, aby uniknąć uszkodzenia tętnicy ogonowej. Użyj mikroskopu chirurgicznego, aby dokładnie odsłonić tętnicę.Przetnij powięź otaczającą tętnicę za pomocą mikronożyczek chirurgicznych. Następnie podwiąż dystalną część tętnicy, wykonując proksymalny szew jedwabny 6-0, ale nie napinaj jedwabiu. Wprowadź cewnik o rozmiarze 26 do tętnicy między dystalnym i proksymalnym szwem jedwabnym, a następnie zaciśnij proksymalny szew jedwabny, aby zamocować cewnik na miejscu.Podłącz cewnik do przetwornika ciśnienia, aby zapewnić ciągły pomiar ciśnienia tętniczego. Dodatkowo umieść trójdrożny kran odcinający między cewnikiem podłączonym do przetwornika ciśnienia a cewnikiem o rozmiarze 26 w celu pobrania próbki krwi tętniczej. Po osiągnięciu przez zwierzę stanu stacjonarnego wywołała sepsę poprzez wstrzyknięcie LPS i pobranie próbek krwi.Ubytek płynu z próbek krwi należy zastąpić roztworem Ringera w stosunku od jednego do czterech, unikając wstrzykiwania powietrza przez cały czas, aby zapobiec zatorowości powietrznej. Średnie ciśnienie tętnicze pozostaje stabilne u zwierząt ze stymulacją LPS i bez niej. U zwierząt, którym podano LPS, rozwijają się cechy sepsy, takie jak ujemny nadmiar zasad.U zwierząt leczonych LPS rozwinęła się również silna reakcja zapalna, którą mierzono za pomocą cytokin osocza, takich jak białko chemoatraktantu-1, białko chemoatraktantu monocytów-1 i interleukina-6. Próbując tego protokołu, należy pamiętać o wstępnym zdefiniowaniu schematów płynów i wazopresorów, a także o zdefiniowaniu kryteriów zakończenia w celu uzyskania solidnych i powtarzalnych danych badawczych. Protokół ten można dostosować do innych modeli sepsy.Tak więc na pytanie badawcze odpowiada się najwłaściwszym podejściem i zgodnie z zasadami reduce, refine, replace of animal welfare.

a-reproducible-intensive-care-unit-oriented-endotoxin-model-in-rats

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Eksperymentalny model zapalenia wsierdzia u szczura wywołanego przez gronkowiec złocisty (S. aureus) oporny na metycylinę.

Eksperymentalny model zapalenia wsierdzia wywołanego przez gronkowiec złocisty oporny na metycylinę (Staphylococcus aureus MRSA) u szczura

Tutaj opisana jest procedura przeprowadzania infekcji ogólnoustrojowej u noworodka szczura za pomocą kultur Escherichia coli K1. Ten nieinwazyjny zabieg pozwala na kolonizację przewodu pokarmowego, translokację patogenu do krążenia ogólnoustrojowego oraz inwazję ośrodkowego układu nerwowego w splocie naczyniówkowym.

Nieinwazyjny model neuropatogennego zakażenia Escherichia coli u nowonarodzonego szczura

Encefalopatia wcześniaków obejmuje nieprawidłowości ośrodkowego układu nerwowego związane z uszkodzeniem spowodowanym przedwczesnym porodem. W niniejszym raporcie opisano klinicznie istotny szczurzy model przejściowego ogólnoustrojowego niedotlenienia i niedokrwienia w macicy oraz podawania lipopolisacharydów owodniowych (LPS), który naśladuje zapalenie błon płodowych i związanego z tym wpływu bodźców zakaźnych i niedostatecznej perfuzji łożyska na rozwój OUN.

Modelowanie encefalopatii wcześniaków za pomocą prenatalnej hipoksji-niedokrwienia lipopolisacharydem wewnątrzowodniowym u szczurów

Dożylne podawanie endotoksyny niezawodnie wywołuje zależne od dawki fizjologiczne i immunologiczne zmiany zgodne z kilkoma stanami patologicznymi. To redukcjonistyczne podejście pozwala na badanie, modelowanie i eksperymentalną modyfikację ogólnoustrojowego zapalenia i jego dalszych skutków u człowieka.

Dożylne badanie endotoksyn u zdrowych ludzi: eksperymentalna platforma do badania i modulowania ogólnoustrojowego stanu zapalnego

Opisano metodę wykrywania infekcji płuc u gryzoni immunokompetentnych. Przy wprawdzie metodę tę można szybko i łatwo przeprowadzić w celu wywołania stabilnego zakażenia wieloma izolatami S. pneumoniae, H. influenzae, P. aeruginosa, K. pneumoniae i A. baumannii.

Solidny model zapalenia płuc u immunokompetentnych gryzoni w celu oceny skuteczności przeciwbakteryjnej przeciwko S. pneumoniae, H. influenzae, K. pneumoniae, P. aeruginosa lub A. baumannii

Ten protokół opisuje centralnie cewnikowany mysi model przedłużającej się choroby krytycznej. Łączymy metodę podwiązania jelita ślepego i nakłucia w celu wywołania sepsy z wykorzystaniem centralnej linii żylnej do podawania płynów, leków i składników odżywczych, aby naśladować warunki kliniczne człowieka.

Zastosowanie centralnej linii żylnej do podawania płynów, leków i składników odżywczych w mysim modelu choroby krytycznej

Zakażenie noworodków myszy bioluminescencyjnym E. coli O1:K1:H7 powoduje infekcję septyczną ze znacznym zapaleniem płuc i patologią płuc. W tym miejscu opisano procedury modelowania i dalszego badania sepsy noworodków za pomocą podłużnego obrazowania przyżyciowego równolegle z wyliczaniem ogólnoustrojowych obciążeń bakteryjnych, profilowaniem stanu zapalnego i histopatologią płuc.

Noworodkowy model obrazowania posocznicy bakteryjnej Gram-ujemnej

Udostępniamy protokół dla eksperymentalnego modelu wstrząsu endotoksemicznego u świń poprzez infuzję lipopolisacharydu.

Napar lipopolisacharydowy jako model wstrząsu endotoksemicznego u świń

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

W tym badaniu wykazano, że nieinwazyjna technika instylacji tchawicy pozwala na rozwój ALI u szczurów za pomocą podstawowego laryngoskopu, aby zapewnić precyzyjne dostarczanie LPS do płuc. LPS jest wprowadzany za pomocą rurki tchawicowej za pomocą laryngoskopu. Skala uszkodzenia płuc jest oceniana w wielu punktach czasowych.

Nieinwazyjne podanie lipopolisacharydu przez endotchawicę w celu wywołania ostrego uszkodzenia płuc u gryzoni

Poznaj powtarzalny model endotoksyny u szczurów do badań nad sepsą w warunkach symulujących OIOM. Metoda umożliwia wielokrotną ocenę parametrów fizjologicznych i molekularnych, redukując liczbę zwierząt.

Powtarzalny model endotoksyny zorientowany na oddział intensywnej terapii u szczurów

Przeglądaj więcej filmów