Name: Opracowanie modelu ostrego uszkodzenia płuc u prosiatka noworodkowego, odtwarzającego wczesne środowisko przedwcześniackich płuc (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-10-31T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 58 s
Description: Poznaj model ostrego uszkodzenia płuc u prosiąt noworodkowych, symulujący wczesne środowisko płuc przedwcześniaków. Ta metoda pozwala badać dysplazję oskrzelowo-płucną i testować terapie komórkami mezenchymalnymi.

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

Jesteśmy wdzięczni dr Martinowi Postowi ze Szpitala dla Chorych Dzieci w Toronto, który hojnie pożyczył nam respirator noworodkowy używany przez cały ten projekt. Dziękujemy również Danowi DeVette i jego zespołowi z Animal Care and Veterinary Service, Heart Institute, University of Ottawa, za wszelką pomoc podczas rozwoju tego modelu. Prace te były wspierane przez fundusz innowacji CHAMO CHEO, Sieć Komórek Macierzystych, stowarzyszenie księżniczki Lovisy [HKH Kronprinsessan Lovisas förening], Fundację Davida i Astrid Hagelén oraz Szwedzką Fundację Serca i Płuc.

<ol><li>Perin, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((regional%2C+and+national+causes+of+under-5+mortality+in+2000-19%3A+An+updated+systematic+analysis+with+implications+for+the+sustainable+development+goals%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet+Child+Adolesc+Health%22%5BJournal%5D)">regional, and national causes of under-5 mortality in 2000-19: An updated systematic analysis with implications for the sustainable development goals.</a> Lancet Child Adolesc Health. 6 (2), 106-115 (2022).</li>
<li>Thebaud, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bronchopulmonary+dysplasia%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Dis+Primers%22%5BJournal%5D)">Bronchopulmonary dysplasia.</a> Nat Rev Dis Primers. 5 (1), 78(2019).</li>
<li>Demauro, S. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+motor+development+in+infants+with+moderate+or+severe+bronchopulmonary+dysplasia%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neonatal+Perinatal+Med%22%5BJournal%5D)">Early motor development in infants with moderate or severe bronchopulmonary dysplasia.</a> J Neonatal Perinatal Med. 15 (1), 55-62 (2022).</li>
<li>Augustine, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mesenchymal+stromal+cell+therapy+in+bronchopulmonary+dysplasia%3A+Systematic+review+and+meta-analysis+of+preclinical+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+Transl+Med%22%5BJournal%5D)">Mesenchymal stromal cell therapy in bronchopulmonary dysplasia: Systematic review and meta-analysis of preclinical studies.</a> Stem Cells Transl Med. 6 (12), 2079-2093 (2017).</li>
<li>Contopoulos-Ioannidis, D. G., Ntzani, E., Ioannidis, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Translation+of+highly+promising+basic+science+research+into+clinical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Med%22%5BJournal%5D)">Translation of highly promising basic science research into clinical applications.</a> Am J Med. 114 (6), 477-484 (2003).</li>
<li>Haworth, S. G., Hislop, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adaptation+of+the+pulmonary+circulation+to+extra-uterine+life+in+the+pig+and+its+relevance+to+the+human+infant%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovasc+Res%22%5BJournal%5D)">Adaptation of the pulmonary circulation to extra-uterine life in the pig and its relevance to the human infant.</a> Cardiovasc Res. 15 (2), 108-119 (1981).</li>
<li>Rendas, A., Branthwaite, M., Reid, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Growth+of+pulmonary+circulation+in+normal+pig--structural+analysis+and+cardiopulmonary+function%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol+Respir+Environ+Exerc+Physiol%22%5BJournal%5D)">Growth of pulmonary circulation in normal pig--structural analysis and cardiopulmonary function.</a> J Appl Physiol Respir Environ Exerc Physiol. 45 (5), 806-817 (1978).</li>
<li>Starbaek, S. M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+for+influenza+a+virus+infection+incorporating+the+involvement+of+innate+host+defenses%3A+Enhanced+translational+value+of+the+porcine+model%5BTitle%5D)+AND+%22ILAR+J%22%5BJournal%5D)">Animal models for influenza a virus infection incorporating the involvement of innate host defenses: Enhanced translational value of the porcine model.</a> ILAR J. 59 (3), 323-337 (2018).</li>
<li>Schneberger, D., Aharonson-Raz, K., Singh, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulmonary+intravascular+macrophages+and+lung+health%3A+What+are+we+missing%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Lung+Cell+Mol+Physiol%22%5BJournal%5D)">Pulmonary intravascular macrophages and lung health: What are we missing.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 302 (6), L498-L503 (2012).</li>
<li>Thomas, A. V., Broers, A. D., Vandegaart, H. F., Desmecht, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genomic+structure%2C+promoter+analysis+and+expression+of+the+porcine+%28sus+scrofa%29+TLR4+gene%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Immunol%22%5BJournal%5D)">Genomic structure, promoter analysis and expression of the porcine (sus scrofa) TLR4 gene.</a> Mol Immunol. 43 (6), 653-659 (2006).</li>
<li>Islam, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-related+changes+in+phagocytic+activity+and+production+of+pro-inflammatory+cytokines+by+lipopolysaccharide+stimulated+porcine+alveolar+macrophages%5BTitle%5D)+AND+%22Cytokine%22%5BJournal%5D)">Age-related changes in phagocytic activity and production of pro-inflammatory cytokines by lipopolysaccharide stimulated porcine alveolar macrophages.</a> Cytokine. 60 (3), 707-717 (2012).</li>
<li>Kapetanovic, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+impact+of+breed+and+tissue+compartment+on+the+response+of+pig+macrophages+to+lipopolysaccharide%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Genomics%22%5BJournal%5D)">The impact of breed and tissue compartment on the response of pig macrophages to lipopolysaccharide.</a> BMC Genomics. 14, 581(2013).</li>
<li>Chen, L., He, H., Fernandez Mondejar, E., Hedenstierna, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cyclooxygenase+inhibitor+blocks+rebound+response+after+no+inhalation+in+an+endotoxin+model%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Cyclooxygenase inhibitor blocks rebound response after no inhalation in an endotoxin model.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 284 (1), H290-H298 (2003).</li>
<li>Spengler, D., Rintz, N., Krause, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+unsettled+promise%3A+The+newborn+piglet+model+of+neonatal+acute+respiratory+distress+syndrome+%28nards%29.+Physiologic+data+and+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Physiol%22%5BJournal%5D)">An unsettled promise: The newborn piglet model of neonatal acute respiratory distress syndrome (nards). Physiologic data and systematic review.</a> Front Physiol. 10, 1345(2019).</li>
<li>Tridente, A., De Martino, L., De Luca, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Porcine+vs.+bovine+surfactant+therapy+for+preterm+neonates+with+RDS%3A+Systematic+review+with+biological+plausibility+and+pragmatic+meta-analysis+of+respiratory+outcomes%5BTitle%5D)+AND+%22Respir+Res%22%5BJournal%5D)">Porcine vs. bovine surfactant therapy for preterm neonates with RDS: Systematic review with biological plausibility and pragmatic meta-analysis of respiratory outcomes.</a> Respir Res. 20 (1), 28(2019).</li>
<li>Kulkarni, H. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Update+on+the+features+and+measurements+of+experimental+acute+lung+injury+in+animals%3A+An+official+American+Thoracic+Society+workshop+report%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Cell+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Update on the features and measurements of experimental acute lung injury in animals: An official American Thoracic Society workshop report.</a> Am J Respir Cell Mol Biol. 66 (2), e1-e14 (2022).</li>
<li>Matute-Bello, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+official+American+Thoracic+Society+workshop+report%3A+Features+and+measurements+of+experimental+acute+lung+injury+in+animals%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Cell+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">An official American Thoracic Society workshop report: Features and measurements of experimental acute lung injury in animals.</a> Am J Respir Cell Mol Biol. 44 (5), 725-738 (2011).</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), L379-L399 (2008).</li>
<li>Preuss, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inositol-trisphosphate+reduces+alveolar+apoptosis+and+pulmonary+edema+in+neonatal+lung+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Cell+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Inositol-trisphosphate reduces alveolar apoptosis and pulmonary edema in neonatal lung injury.</a> Am J Respir Cell Mol Biol. 47 (2), 158-169 (2012).</li>
<li>Spengler, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+therapeutic+roles+for+surfactant-inositols+and+-phosphatidylglycerols+in+a+neonatal+piglet+ARDS+model%3A+A+translational+study%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Lung+Cell+Mol+Physiol%22%5BJournal%5D)">Novel therapeutic roles for surfactant-inositols and -phosphatidylglycerols in a neonatal piglet ARDS model: A translational study.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 314 (1), L32-L53 (2018).</li>
<li>Von Bismarck, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+pulmonary+function+by+acid+sphingomyelinase+inhibition+in+a+newborn+piglet+lavage+model%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Improved pulmonary function by acid sphingomyelinase inhibition in a newborn piglet lavage model.</a> Am J Respir Crit Care Med. 177 (11), 1233-1241 (2008).</li>
<li>Van Kaam, A. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Response+to+exogenous+surfactant+is+different+during+open+lung+and+conventional+ventilation%5BTitle%5D)+AND+%22Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Response to exogenous surfactant is different during open lung and conventional ventilation.</a> Crit Care Med. 32 (3), 774-780 (2004).</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>Thebaud, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Benefits+and+obstacles+to+cell+therapy+in+neonates%3A+The+incubator+%28innovative+neonatal+cellular+therapy+for+bronchopulmonary+dysplasia%3A+Accelerating+translation+of+research%29%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+Transl+Med%22%5BJournal%5D)">Benefits and obstacles to cell therapy in neonates: The incubator (innovative neonatal cellular therapy for bronchopulmonary dysplasia: Accelerating translation of research).</a> Stem Cells Transl Med. 10 (7), 968-975 (2021).</li>
<li>Davies, M. W., Mehr, S., Morley, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+draw-up+volume+on+the+accuracy+of+electrolyte+measurements+from+neonatal+arterial+lines%5BTitle%5D)+AND+%22J+Paediatr+Child+Health%22%5BJournal%5D)">The effect of draw-up volume on the accuracy of electrolyte measurements from neonatal arterial lines.</a> J Paediatr Child Health. 36 (2), 122-124 (2000).</li>
<li>Ettrup, K. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Basic+surgical+techniques+in+the+Gottingen+minipig%3A+Intubation%2C+bladder+catheterization%2C+femoral+vessel+catheterization%2C+and+transcardial+perfusion%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Basic surgical techniques in the Gottingen minipig: Intubation, bladder catheterization, femoral vessel catheterization, and transcardial perfusion.</a> J Vis Exp. (52), e2652(2011).</li>
<li>Stenersen, E. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+piglet+perinatal+asphyxia+model+to+study+cardiac+injury+and+hemodynamics+after+cardiac+arrest%2C+resuscitation%2C+and+the+return+of+spontaneous+circulation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">A piglet perinatal asphyxia model to study cardiac injury and hemodynamics after cardiac arrest, resuscitation, and the return of spontaneous circulation.</a> J Vis Exp. (191), e64788(2023).</li>
<li>Force, A. D. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acute+respiratory+distress+syndrome%3A+The+Berlin+definition%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA%22%5BJournal%5D)">Acute respiratory distress syndrome: The Berlin definition.</a> JAMA. 307 (23), 2526-2533 (2012).</li>
<li>Vento, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preterm+resuscitation+with+low+oxygen+causes+less+oxidative+stress%2C+inflammation%2C+and+chronic+lung+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatrics%22%5BJournal%5D)">Preterm resuscitation with low oxygen causes less oxidative stress, inflammation, and chronic lung disease.</a> Pediatrics. 124 (3), e439-e449 (2009).</li>
<li>Vincent, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intratracheal+E.+coli+lipopolysaccharide+induces+platelet-dependent+bronchial+hyperreactivity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol+%281985%29%22%5BJournal%5D)">Intratracheal E. coli lipopolysaccharide induces platelet-dependent bronchial hyperreactivity.</a> J Appl Physiol (1985). 74 (3), 1027-1038 (1993).</li>
<li>Preuss, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((18%3A1%2F18%3A1-dioleoyl-phosphatidylglycerol+prevents+alveolar+epithelial+apoptosis+and+profibrotic+stimulus+in+a+neonatal+piglet+model+of+acute+respiratory+distress+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Pulm+Pharmacol+Ther%22%5BJournal%5D)">18:1/18:1-dioleoyl-phosphatidylglycerol prevents alveolar epithelial apoptosis and profibrotic stimulus in a neonatal piglet model of acute respiratory distress syndrome.</a> Pulm Pharmacol Ther. 28 (1), 25-34 (2014).</li>
<li>Von Bismarck, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surfactant+%26%2334%3Bfortification%26%2334%3B+by+topical+inhibition+of+nuclear+factor-kappa+b+activity+in+a+newborn+piglet+lavage+model%5BTitle%5D)+AND+%22Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Surfactant &#34;fortification&#34; by topical inhibition of nuclear factor-kappa b activity in a newborn piglet lavage model.</a> Crit Care Med. 35 (10), 2309-2318 (2007).</li>
<li>Pape, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuromuscular+blockade+with+rocuronium+bromide+increases+the+tolerance+of+acute+normovolemic+anemia+in+anesthetized+pigs%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Surg+Res%22%5BJournal%5D)">Neuromuscular blockade with rocuronium bromide increases the tolerance of acute normovolemic anemia in anesthetized pigs.</a> Eur Surg Res. 48 (1), 16-25 (2012).</li>
<li>Gasthuys, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Repetitive+urine+and+blood+sampling+in+neonatal+and+weaned+piglets+for+pharmacokinetic+and+pharmacodynamic+modelling+in+drug+discovery%3A+A+pilot+study%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Anim%22%5BJournal%5D)">Repetitive urine and blood sampling in neonatal and weaned piglets for pharmacokinetic and pharmacodynamic modelling in drug discovery: A pilot study.</a> Lab Anim. 51 (5), 498-508 (2017).</li>
<li>Noblet, J., Dourmad, J. Y., Etienne, M., Le Dividich, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Energy+metabolism+in+pregnant+sows+and+newborn+pigs%5BTitle%5D)+AND+%22J+Anim+Sci%22%5BJournal%5D)">Energy metabolism in pregnant sows and newborn pigs.</a> J Anim Sci. 75 (10), 2708-2714 (1997).</li>
<li>Keibl, C., Kerbl, M., Schlimp, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+Ringer%27s+solution+with+0.4%25+glucose+or+without+in+intraoperative+infusion+regimens+for+the+prevention+of+hypoglycemia+in+juvenile+pigs%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Anim%22%5BJournal%5D)">Comparison of Ringer's solution with 0.4% glucose or without in intraoperative infusion regimens for the prevention of hypoglycemia in juvenile pigs.</a> Lab Anim. 48 (2), 170-176 (2014).</li>
<li>Perri, A. M., O'sullivan, T. L., Harding, J. C., Wood, R. D., Friendship, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hematology+and+biochemistry+reference+intervals+for+Ontario+commercial+nursing+pigs+close+to+the+time+of+weaning%5BTitle%5D)+AND+%22Can+Vet+J%22%5BJournal%5D)">Hematology and biochemistry reference intervals for Ontario commercial nursing pigs close to the time of weaning.</a> Can Vet J. 58 (4), 371-376 (2017).</li>
<li>Egeli, A. K., Framstad, T., Morberg, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+biochemistry%2C+haematology+and+body+weight+in+piglets%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Vet+Scand%22%5BJournal%5D)">Clinical biochemistry, haematology and body weight in piglets.</a> Acta Vet Scand. 39 (3), 381-393 (1998).</li>
<li>Linderkamp, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood+volume+in+newborn+piglets%3A+Effects+of+time+of+natural+cord+rupture%2C+intra-uterine+growth+retardation%2C+asphyxia%2C+and+prostaglandin-induced+prematurity%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatr+Res%22%5BJournal%5D)">Blood volume in newborn piglets: Effects of time of natural cord rupture, intra-uterine growth retardation, asphyxia, and prostaglandin-induced prematurity.</a> Pediatr Res. 15 (1), 53-57 (1981).</li>
<li>Talbot, R. B., Swenson, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood+volume+of+pigs+from+birth+through+6+weeks+of+age%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Blood volume of pigs from birth through 6 weeks of age.</a> Am J Physiol. 218 (4), 1141-1144 (1970).</li>
<li>Berger, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+PEEP%2C+blood+volume%2C+and+inspiratory+hold+maneuvers+on+venous+return%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Effect of PEEP, blood volume, and inspiratory hold maneuvers on venous return.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 311 (3), H794-H806 (2016).</li>
</ol>

Wszyscy inni autorzy nie mają konkurujących interesów do zadeklarowania.

Model ALI dla noworodków obejmuje model wielohitowy, obejmujący płukanie płuc w celu usunięcia surfaktantów (naśladując zespół niedoboru oddechowego prowadzący do atelectotraumy), wysoką ekspozycję na tlen (prowadzącą do powstawania reaktywnych form tlenu), wentylację mechaniczną (baro/volu-trauma), a także podawanie LPS jako bodziec zapalny, odzwierciedlając różne składniki uważane za zaangażowane w patogenezę BPD u wcześniaków2. Podczas procesu wyczerpywania powierzchniowo czynnego dochodzi do celowego wzrostu ciśnienia i tlenu, co przyczynia się do urazu. Ekspozycja na hiperoksję przy FiO2 1.0 trwa około 3 godzin, a wysokie ciśnienie jest dodawane przez około 90 minut podczas fazy wywołanego uszkodzenia płuc (płukanie wyczerpaniem powierzchniowo czynnym i instalacja endotoksyny). Wysoki poziom tlenu podczas resuscytacji (wysoki FiO2 0,9 vs. niski FiO2 0,3) u wcześniaków bardzo wcześniaków powodował wyższy stres oksydacyjny i stan zapalny, przy ekspozycji na hiperoksję krótszą niż 1 godzinę29. Po wyczerpaniu powierzchniowo czynnych w modelu prosiatka płuca ulegają zapadaniu się/co prowadzi do niedobrotowej atelectazy, a zdolność do utrzymania przechodności pęcherzyka jest zmniejszona w celu odpowiedniej wentylacji i natlenienia. W związku z tym, mimo że ustawienia są obniżone w okresie obserwacji, usunięcie powierzchniowo czynnego powoduje konieczność stosowania wyższego ciśnienia, aby osiągnąć objętość pływową 7 mL/kg. Płuca będą w stanie produkować surfaktant z upływem czasu, a zakres trwającego procesu szkodliwego może się z czasem zmniejszać. Jednak ten nowy model noworodkowego prosiatka ALI wykazuje niewielką regenerację (Rysunek 2) funkcji płuc (zgodność) i natlenienia (stosunek PF) podczas okresu obserwacji przez 6 godzin po wywołanym urazie płuc. Model ten bardzo przypomina najczęstsze początkowe warunki poporodowe, z jakimi borykają się bardzo wcześniaki, co czyni go bardzo istotnym dla wysiłków translacyjnych. Model ten powoduje umiarkowane (100-200 mmHg) do ciężkiego (<100 mmHg) ostre uszkodzenie płuc, definiowane przez stosunek P/F28. Efekt LPS przy stanie zapalnym osiąga szczyt w ciągu 1 do 2 godzin po urazie30 godzin. Model ten może być wykorzystywany jako fundament, którym inne grupy mogą manipulować poprzez zmianę długości obserwacji lub leczenia dostosowanego do ich programu badawczego.
Kluczowe kroki w protokole
Pomimo priorytetowego traktowania dostępności, ten model dużych zwierząt pozostaje złożony, wymagając wysoko wykwalifikowanego zespołu współpracy, aby doprowadzić eksperyment do końca. W protokole są kluczowe etapy wymagające dodatkowej ostrożności. Te kwestie są kluczowe dla zapewnienia sukcesu tego złożonego ramowego eksperymentu.
Transport zwierzęcia
Wczesne odłączenie od matki ma być dla zwierzęcia niezwykle stresującym okresem, co może prowadzić do niemożności utrzymania stabilności sercowo-naczyniowej i możliwej śmierci podczas transportu. Jednak protokół transportu (patrz krok 3) przedstawiony tutaj pozwalał na bardzo spokojne zwierzęta (niektóre nawet zasypiały), pozwalając na pełne eksperymenty. Chociaż trudno jest jednoznacznie zalecić maksymalny czas transportu, prosięta były w stanie komfortowo wytrzymać transport trwający około 60 minut, według naszego doświadczenia.
Optymalizacja wentylacji 
Respirator musi być ustawiony tak, aby kompensować zgodność obwodu i zapewnić pełną objętość pływową do płuc. Jest to szczególnie istotne podczas wyczerpania powierzchniowo czynnego, ponieważ prosiatko może stać się hemodynamicznie niestabilne, jeśli objętość pływowa zostanie utracona w obwodzie. Naukowcy muszą potwierdzić, że dostępny respirator pozwoli na odpowiednią dawkę objętości pływowej dla noworodka. Respiratory dla dorosłych często nie są w stanie osiągnąć odpowiednich objętości pływów noworodków. stosuje się do utrzymania wartości objętości wydechowej pływów (7 mL/kg stosowane w tym protokole, jak wcześniej opisali inni 14,19,20,21,31,32, z wyjątkiem płukania płuc - patrz następna sekcja). Ustandaryzowane zastosowanie adaptera rurki endotracowej z bocznym portem zaworowym podczas podawania LPS lub w jakimkolwiek leczeniu IT pozwala utrzymać ciśnienie w drogach oddechowych poprzez unikanie odłączenia od obwodu wentylacyjnego.
Standaryzowana strategia rekrutacji płuc po operacji
Niedróba może rozwijać się w płucach prosiaków podczas etapu przygotowawczego i chirurgicznego. Po rozluźnieniu mięśni wykonano33 manewry "rekrutacji płuc", aby zapewnić prawidłowe napowietrzanie płuc. Po manewrze rekrutacyjnym oczekuje się, że ciśnienie częściowe tlenu we krwi tętniczej przekroczy 400 mmHg, biorąc pod uwagę prawidłową odpowiedź hiperoksyczną w zdrowych, otwartych płucach. Jeśli nie zostanie to osiągnięte, badacz musi rozważyć, czy płuca nie zostały odpowiednio zrekrutowane z powodu nieoptymalizowanych warunków eksperymentalnych, czy też czy prosiatko może mieć istniejącą wcześniej chorobę (na przykład, jeśli prosięcie pochodzi z farmy, gdzie mogą wystąpić nieznane ekspozycje). Protokół pozwala przetestować pierwsze wyjaśnienie poprzez ponowne uruchomienie manewru rekrutacyjnego, aby sprawdzić, czy można osiągnąć ten cel. Jeśli po raz drugi nie osiągnie 400 mmHg PaO2, należy rozważyć wykluczenie zwierzęcia jako stan istniejący wcześniej, który mógłby niewłaściwie wpłynąć na wyniki eksperymentalne.
Wystarczająca ilość płynów i homeostaza metaboliczna są niezwykle ważne
To ograniczy ważne skutki zakłócające związane ze słabym nawodnieniem i kontrolą metaboliczną. Te nowo narodzone prosięta, zwykle rodzone w dużym miocie, nie wszystkie mają podobną możliwość karmienia. W związku z tym mogą być narażone na pewien poziom odwodnienia poporodowego przed użyciem w eksperymencie. Całkowite spożycie płynów na poziomie 5-8 mL/kg/h wystarczy, aby utrzymać dobrą objętość wewnątrznaczyniową14,34. Zapewnienie kontroli metabolicznej odbywa się przy utrzymaniu poziomu glukozy we krwi w zakresie 4-5 mmol/L (normalny zakres fizjologiczny dla nowo narodzonych prośi35,36). Wysoki poziom mleczanu we krwi to kolejne określenie używane do niskiego dostarczania tlenu i może być odzwierciedlać niski stan płynu wewnątrznaczyniowego przed niedotleniem. Odpowiednia ilość płynów i dobrze nawodnione zwierzę wytrzymują płukania wyczerpanego surowca czynnego ze stabilnością sercowo-naczyniową i nie powodują ciężkiej kwasicości. Wartości referencyjne hemoglobiny i innych parametrów biochemicznych różnią się w zależności od wieku i gatunku37,38. Niższa hemoglobina może wpływać na natlenienie, które wymaga optymalnego i zachowawczego pobierania krwi39,40. Każde pobranie krwi jest rekompensowane równą ilością NS. Do stosowania odpowiedniego cyklu płynów stosowano poziomy elektrolitów we krwi, moczniku i kreatyniny.
Zapewnienie odpowiedniego czasu na regenerację podczas zabiegu płukania płuc
Podczas płukania płuc potrzebne jest ważne okno rekonwalescencji trwające co najmniej 3-5 minut między każdym płukaniem, aby umożliwić prawidłowy powrót żylny i uniknąć niebezpiecznego zatkania wątroby41, krwotoku wątrobowego oraz niewydolności prawego serca. Zjawisko to zaobserwowano u kilku zwierząt w ramach eksperymentalnej kohorty. Właściwe i proaktywne zarządzanie płynami jest niezbędne do utrzymania stabilności klinicznej. Tworząc niewielkie środowisko intensywnej terapii dla tego modelu prosiatka, kluczowe jest posiadanie klinicysty, neonatologa lub starszego technika weterynaryjnego, który może ułatwić przekazywanie wiedzy członkom zespołu, aby rozpoznać ważne sytuacje i ich plany awaryjne.
Zalecane rozwiązania problemu
Prosiaczko będzie poddawane znieczuleniu ogólnemu i analgezji przez cały czas trwania operacji i eksperymentów. Jedna osoba jest zaangażowana w monitorowanie prosiaczka przez cały eksperyment. Każde zwierzę różni się wrażliwością i reakcją na środki znieczulającye. Monitorowanie stanu zwierzęcia bezpośrednio po podaniu znieczulenia za pomocą pomiarów życiowych i godzinowych gazów jest kluczowe. Dostarczy informacji o poziomie znieczulenia i stabilności metabolycznej, a także o ocenie fizykalnej w razie potrzeby. Istnieje zmienność liczby płukań płuc (od 6 do 20), a tym samym czasu (od 28 do 115 min), potrzebnego do osiągnięcia wyczerpania powierzchniowo czynnego.
Potencjalne problemy i rozwiązania podczas indukcji, stabilizacji i operacji znieczulenia: (1) Jeśli pojawi się bezdech, należy wyłączyć gaz znieczulający i wspierać oddychanie respiratorem w formie maski do czasu powrotu spontanicznego oddychania. (2) Jeśli występują objawy hipowolemii spowodowane wysokim tętnem, niskim MAP lub niskim CVP, należy podać płyn o ilości 10 mL/kg NS oraz rozważyć zwiększone spożycie płynu podtrzymującego (UP). (3) Gdy niedociśnienie ze spadkiem MAP do 30-40 mmHg nie ustępuje po podaniu płynów, należy zmniejszyć lub zatrzymać pompy znieczulone, a oznaki perfuzji i niedociśnienia ponownie oceniać po 10-15 minutach. Analiza gazometryki krwi pod kątem poziomu hemoglobiny w celu oceny możliwego krwawienia wewnętrznego. (4) Jeśli objawy oddechowe wskazują na odmę opłucnową (ostre desaturowanie lub bradykardia >20%), prosiatko jest natychmiast uśpione.
Ograniczenia
Model przedstawiony tutaj przedstawia krótkoterminowe (6 godzin) ALI noworodka w modelu dużego zwierzęcia. Przewlekłość urazów prowadzących do BPD jest ważnym czynnikiem do rozważenia. Model ten może nie w pełni oddawać tego aspektu patogenezy, a dane informujące o postępie urazu płuc po 6 godzinach pozostają nieokreślone. Niemniej jednak spójność tego modelu stanowi solidną podstawę do dalszego rozwoju (wydłużenie długości i modyfikacja protokołu), umożliwiając wszechstronność grupom badawczym, które go wdrożą. Pomimo nacisku na dostępność i wykonalność tego modelu dużego zwierzęcia podczas jego powstawania, niezbędne są konkretne umiejętności, aby eksperyment przebiegł sprawnie. Wiedza kliniczna z solidnymi podstawami fizjologii oraz wiedzą pozwalającą radzić sobie z szybkimi zmianami/pogorszeniem za pomocą leków, infuzji itp. jest niezbędna do wdrożenia i pomyślnego zakończenia we wczesnych fazach. Ten zestaw umiejętności można następnie przekazać członkom zespołu w celu dalszego utrzymania modelu przez dłuższy czas. Dodatkowo, zespół złożony z technika weterynaryjnego, techników laboratoryjnych oraz starszych doktorantów, z którym nawiązano silną komunikację i współpracę, może zapewnić odpowiednie pokrycie wszystkich elementów każdego eksperymentu. Oczekuje się, że co najmniej trzech członków zespołu będzie potrzebnych do przeprowadzenia eksperymentu od początku do końca, gdy workflow zostanie zoptymalizowany.
Znaczenie i potencjalne zastosowanie
Tłumaczenie kliniczne opiera się na solidnych badaniach podstawowych na poziomie przedklinicznym. Jednak wiele badań klinicznych kończy się niepowodzeniem z powodu niezgodności między modelem przedklinicznym a fizjologią człowieka, co podkreśla znaczenie blisko spokrewnionych modeli dużych zwierząt w wzmacnianiu potencjału translacyjnego. Stworzenie nowego modelu noworodkowego prosięta urazu płuc jest kluczowe dla lepszego zrozumienia wczesnych zdarzeń patogennych, tworząc sprzyjające warunki rozwojowi BPD w ludzkim przedwczesnym płucu. Model przedstawiony tutaj odtwarza ważne aspekty środowiska intensywnej terapii (hiperoksję, wentylację pod wysokim ciśnieniem oraz brak surfaktantu) dla wcześniaków w pierwszych dniach życia, co jest ściśle modelowane. Ten wszechstronny, nowy model wielouderzeniowy noworodkowych prosiętek dostarczy nieocenionych informacji o wczesnych procesach patogennych z BPD, poszerza wiedzę o kandydatach terapeutycznych oraz optymalizuje ich dostarczanie terapii dla skutecznej translacji klinicznej. Będzie to doskonały wektor współpracy, sprzyjając ramom testowania hipotez dla badań dowodzących koncepcję od bezpieczeństwa po skuteczność oraz generowanie wiedzy. Stanowiąc podstawę przyszłych badań, model ten znacząco przyczyni się do rozwoju klinicznych działań translacyjnych w przypadku ostrych urazów płuc obserwowanych u wcześniaków.

Skrajne wcześniaki są główną przyczyną zgonów u dzieci przed ukończeniem piątego rokużycia. Najczęstszym ciężkim powikłaniem przedwczesnego porodu jest dysplazja oskrzelowo-monowa (BPD), przewlekła choroba płuc, której czynniki wieloczynnikowe obejmują stan zapalny, stres oksydacyjny związany z hiperoksją oraz uraz wywołany respiratorem2. To mikrośrodowisko prowadzi do upośledzenia wzrostu płuc, co może mieć długotrwały wpływ na wzrost i rozwój wcześniaków3. Obecnie nie istnieje leczenie BPD.
Najnowszy przegląd systematyczny dotyczący wykorzystania komórek mezenchymalnych stromalnych jako potencjalnego leczenia BPD wykazał, że dane przedkliniczne dotyczyły wyłącznie gryzoni4. Zjawisko to jest powszechne ze względu na szeroką dostępność, łatwość obsługi i utrzymanie modeli gryzoni. Jednak powielanie badań na modelach dużych zwierząt jest kluczowe dla zapewnienia sukcesu w wysiłkach translacyjnych dotyczących nowych i nadchodzących terapii dla wcześniaków. Wiele badań klinicznych kończy się niepowodzeniem z powodu niewystarczających badań przedklinicznych5, co spowalnia rozwój terapii dla pacjentów. Chociaż preferowanym modelem przedklinicznym jest użycie modelu naczelnego nieludzkiego do przygotowania się do badań klinicznych na ludziach, jest to pracochłonne, kosztowne i trudno dostępne. Model noworodkowego prosięta jest korzystny, ponieważ wykorzystuje leki i sprzęt podobny do opieki noworodkowej, naśladując kliniczne środowisko intensywnej terapii noworodków, co zwiększa wykonalność translacji klinicznej. Ponadto układ odpornościowy płuc wieprzowych bardzo przypomina układ odpornościowy ludzkiego 6,7,8,9, dzieląc ponad 80% genetycznej zmienności receptora toll-podobnego 4,10, z makrofagami reagującymi na lipopolisacharydy (LPS)11,12 oraz produkcją tlenku azotu13 – potencjalnymi czynnikami zapalnymi w ludzkim płucach14. Ponadto surfaktant płucny pochodzący ze świń to klinicznie udokumentowane leczenie stosowane w ostrych chorobach płuc u wcześniaków urodzonych15 lat.
Protokół ten przedstawia nowy model jednodniowego ostrego urazu płuc (ALI) dla dużych zwierząt u nowo narodzonych prośiąt z spójnymi, standaryzowanymi i przekładalnymi wynikami, zgodnie z kryteriami ALI Amerykańskiego Towarzystwa Klatki Piersiowej ALI 16,17,18. Powtarzane płukania płuc solą fizjologiczną w celu wyczerpania powierzchniowo czynnego z wentylacją pod wysokim ciśnieniem oraz późniejszego LPS lub innej ekspozycji toksycznej były stosowane u dorosłych świń do wywołania uszkodzenia płuc18. Jednak podobne modele dostępne u noworodkowych prośiąt są rzadkościąw 19,20. Protokół ten opisuje, jak wywołać uszkodzenie płuc za pomocą dostosowanego protokołu wyczerpania powierzchniowo czynnego: płucapłukają 21,22,23 pod wentylacją hiperoksyczną i wysokociśnieniową, a następnie wywołują zapalenie za pomocą LPS bezpośrednio do płuc. Model ten jest przygotowany do podawania leczenia według wyboru lokalnie (śródtchawica - IT) lub systemowego (dożylnie dożylnie) po wywołanym urazie płuc, z monitorowaniem jego efektu przez 5 godzin. Cała struktura bardzo przypomina stan przedwczesnych płuc niemowląt. Zużycie powierzchniowo czynnego powoduje zespół niewydolności oddechowej, charakteryzujący się brakiem powierzchniowo czynnego przy urodzeniu. Ta dolegliwość może być powiązana z barotraumą, traumą elektrodelectową oraz problemami z natlenieniem, które wymagają wysokiego poziomu tlenu i wentylacji mechanicznej. Na koniec, większość wcześniaków rodzi się w środowisku zapalnym z powodu zapalenia chorioamnionitis, czyli infekcji, co próbowano powtórzyć poprzez podanie LPS w tym modelu prosiatka. Ten model wielohitowy ALI tworzy podobne bodźce kliniczne, z jakimi mierzą się ludzkie przedwcześniaki płuca, które dostarczą bezcennych informacji na temat wczesnych procesów patogennych BPD oraz potencjalnej optymalizacji terapii dla skutecznego tłumaczenia klinicznego24.

<table><tbody><tr><td>Ostrze skalpela #10</td><td></td><td></td><td>Nacięcie skóry</td></tr><tr><td>1 ml strzykawki</td><td>BectonDickson</td><td>BD309659</td><td>Slip tip&nbsp;</td></tr><tr><td>Strzykawki 10 ml</td><td>BectonDickson</td><td>BD302995</td><td>Płukanie strzykawek na tętnice i żyły</td></tr><tr><td>18 g angiocewnika & nbsp;</td><td>Insyte</td><td></td><td>Kanylacja pęcherza moczowego</td></tr><tr><td>Strzykawki po 20 ml</td><td>BectonDickson</td><td>BD302830</td><td>Bolus płynu, jeśli jest potrzebny</td></tr><tr><td>22 g igieł do strzyków</td><td>BectonDickson</td><td></td><td>Strzykawka do uzupełnienia</td></tr><tr><td>Angiocewniki 24 G</td><td>Insyte</td><td>160465</td><td>Dostęp do ucha IV oraz tętnica udowa i żyła</td></tr><tr><td>25 g igieł do strzykawki</td><td>BectonDickson</td><td></td><td>Intramuskularne (IM) zastrzyki bupenorfiny</td></tr><tr><td>3 ml strzykawek</td><td>BectonDickson</td><td></td><td>Iniekcja leków i monitorowanie usuwania martwej przestrzeni linii</td></tr><tr><td>Jedwabne krawaty 3-0</td><td>Ethicon</td><td>A304H</td><td>Używany do zabezpieczania cewników tętnicowych i żylnych</td></tr><tr><td>Zawory czterokierunkowe</td><td>Discofix, Braun</td><td>D500456020</td><td>podłączone do przewodów płynów i monitorujących do płukania i pobierania próbek</td></tr><tr><td>Zestaw przedłużaczy 6"</td><td>Technologie infuzji SAI</td><td>Ext-6</td><td>podłączone do dożylnych/tętnicowych linii&nbsp;</td></tr><tr><td>Zestaw przedłużaczy 60"</td><td></td><td>BBV6223</td><td>Linie infuzyjne leku</td></tr><tr><td>Adapter dostępu AirLife Neo-Verso Y do rurek endotchealnych</td><td>Vyaire</td><td>CSC300</td><td>Służył do podawania materiału wewnątrztrachealnego</td></tr><tr><td>Bupenorfina, 0,3 mg/mL</td><td>CDMV</td><td>128140</td><td>Bolus domięśniowy jako środek przeciwbólowy</td></tr><tr><td>Dekstroza, 5%</td><td>Baxter</td><td>JB0063</td><td>Utrzymanie poziomu glukozy we krwi</td></tr><tr><td>Zasłony jednorazowe</td><td>3M</td><td>3M1050</td><td>Sterylne zasłony polowe</td></tr><tr><td>Elektrody EKG</td><td>3M</td><td>220790</td><td>Elektrody jednorazowego użytku do EKG</td></tr><tr><td>Cewnik do podania cewnika z rurki tchawicowej (ETT)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rurka tchawicowa 3,5&nbsp;</td><td>Teleflex</td><td>5-10107</td><td>Stosowany do tracheostomii</td></tr><tr><td>Epinefryna, 1 mg/mL</td><td>Hospira</td><td>07541L01</td><td>Rozcieńczony sterylną solą fizjologiczną do 0,1 mg/mL w celu resuscytacji, jeśli zajdzie taka potrzeba</td></tr><tr><td>Analizator gazów we krwi Epoc&nbsp;</td><td>Simens</td><td>10736398</td><td>System analizy krwi epoc z gospodarzem NXS</td></tr><tr><td>Przykładowe karty Epoc</td><td>Simens</td><td>BD309659</td><td>Wkłady gazowe z krwią</td></tr><tr><td>Formalina, 10% buforowana</td><td>Fisher Scientific</td><td>SF100-4</td><td>Fiksacja płuc</td></tr><tr><td>Poduszka grzewcza</td><td>Kent Scientific</td><td>TPZ-814EA</td><td>Koc cyrkulacyjny z wodą</td></tr><tr><td>Pompy dożylne (dożylne) x 3</td><td>Sigma Aldrich</td><td>Z401358</td><td>Wlew ketaminy/propofolu i rokuronia</td></tr><tr><td>Ketamina, 10 mg/mL</td><td>Wetochinol</td><td>112170</td><td>Ciągła infuzja (rozcieńczona bezpłodną solą fizjologiczną) w pompce strzykawkowej w celu utrzymania znieczulenia &nbsp;</td></tr><tr><td>Ketamina, 100 mg/mL</td><td>Wetochinol</td><td>112170</td><td>Używany jako bolus do indukcji znieczulenia ogólnego oraz pompa strzykawkowa do utrzymania znieczulenia itd.;</td></tr><tr><td>Dzwoniki laktacyjne</td><td>Baxter</td><td>JB2323</td><td>Utrzymanie objętości krwi</td></tr><tr><td>Sprzęt płukający: lejek, złącze 3-drożne, złącze ETT, rura 4 stopy</td><td>N/a</td><td>N/a</td><td>Domowej roboty rurki do płukania</td></tr><tr><td>Lipopolisacharyd, LPS (O55:B5), 100 mg</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>L2880-100mg</td><td>Uraz płuc po drugim uderzeniu</td></tr><tr><td>MR850 Nawilżacz oddechowy</td><td>Fisher i Paykel</td><td>MR850JXX*</td><td></td></tr><tr><td>Pentobarbital sodowy (euthanyl), 240 mg/mL</td><td>Wetochinol</td><td>381</td><td>Bolus dożylny do humanitarnej eutanazji</td></tr><tr><td>Przetwornik ciśnienia</td><td>McCarthy Zapasy Weterynariańskie</td><td>V6402</td><td>dla ciśnienia tętnic/żył na Surgivet</td></tr><tr><td>Propofol, 10 mg/mL</td><td></td><td></td><td>Używany jako bolus do indukcji znieczulenia ogólnego oraz pompa strzykawkowa do utrzymania znieczulenia itd.;</td></tr><tr><td>Pulsoksymetr</td><td>Maismo</td><td>NEOPT-500</td><td></td></tr><tr><td>Rokuronium, 10 mg/mL</td><td>Auropharma</td><td>2498820</td><td>Stosowany po operacji i przed rozpoczęciem indukcji urazu płuc, po czym następuje ciągła infuzja</td></tr><tr><td>Sól fizjologiczna, 0,9%</td><td>Baxter</td><td>JB1324</td><td>Płukanie linii krwi i reanimacja objętości krwi</td></tr><tr><td>Woda sterylna</td><td>N/a</td><td>N/a</td><td>Dla nawilżacza powietrza</td></tr><tr><td>cewnik ssący 10 CH/25 cm</td><td>Mediplast</td><td>608810251</td><td>Stosowane do płukania płata płucnego oskrzelowo-pęcheolowego</td></tr><tr><td>cewnik ssący 6 CH/40 cm</td><td>Mediplast</td><td>60880640</td><td>Usuń nadmiar soli fizjologicznej podczas płukania</td></tr><tr><td>Narzędzia chirurgiczne: uchwyt skalpela, kleszcze przeciwkomarowe, kleszcze do kciuka, nożyczki Metzenbauma, zszywki, nożyczki chirurgiczne, retraktory, gaza, misa ze stali nierdzewnej</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Pakiet chirurgiczny autoklawowany</td></tr><tr><td>Surgivet: mankiet NIBP, sonda temperatury, &nbsp; 2x inwazyjne ciśnienie, EKG, pulsoksymetr</td><td>McCarthy Zapasy Weterynariańskie</td><td>v9203</td><td>zawiera: nieinwazyjny mankiet do pomiaru ciśnienia krwi (NIBP), termometr, 2x inwazyjne ciśnienie krwi (BP), elektrokardiografię (EKG) oraz pulsoksymetr</td></tr><tr><td>Pompy strzykawkowe x 3</td><td></td><td></td><td>Pompy znieczulające</td></tr><tr><td>Taśma</td><td></td><td></td><td>zabezpieczenie kłuków wenkłutowych do ucha</td></tr><tr><td>Taśma umblikalna</td><td>Ethicon</td><td></td><td>zabezpiecza rurkę tchawicową wewnątrz tchawicy</td></tr><tr><td>Respirator (Servo-I)</td><td>Getinge</td><td></td><td>Potrzebne są ustawienia noworodkowe dla odpowiedniej objętości pływów</td></tr><tr><td>Obwód wentylacyjny</td><td>Fisher i Paykel</td><td>RT265</td><td>z nawilżaczem powietrza</td></tr><tr><td>Zacisk zamykający rurkę vorse</td><td>N/a</td><td>N/a</td><td>Zamyka rurki podczas płukania</td></tr></tbody></table>

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

Development of a Neonatal Piglet Acute Lung Injury Model Recreating the Early Environment of Preterm Infant Lungs

Przedwczesny poród jest główną przyczyną zachorowalności i śmiertelności dziecięcej. Dysplazja oskrzelowo-monowa (BPD) jest ciężką konsekwencją skrajnego przedwczesnego porodu, prowadzącą do zmian wzrostu płuc oraz długotrwałych efektów rozwojowych. Patogeneza BPD jest wieloczynnikowa, w tym wentylacja mechaniczna, hiperoksja i stan zapalny są głównymi czynnikami rozwoju choroby. Obecnie nie istnieje leczenie BPD. W tym badaniu przedstawiono wykonalny i powtarzalny nowy model ostrego uszkodzenia płuc (ALI), naśladujący bodźce kliniczne doświadczane przez ludzkie przedwczesne płuca. Model noworodka ALI z wieloma uderzeniami – łączący wyczerpanie surfaktantów, hiperoksję, wentylację pod wysokim ciśnieniem oraz podawanie lipopolisacharydów wewnątrztchawicowych (LPS) prowadzi do zaburzeń natlenienia, zaburzeń funkcji płuc, stanu zapalnego przy infiltracji neutrofili oraz histologicznego uszkodzenia płuc. Jego główne zalety to wykorzystanie szkodliwych bodźców znanych z patogenezy BPD oraz ich niskie wymagania w utrzymaniu. Generuje wysoko wartościowe ALI, spełniające kryteria American Thoracic Society ALI. Modele dużych zwierząt, takie jak ten model prosiatka, są kluczowe dla zrozumienia wczesnych czynników patogennych, identyfikacji celów terapeutycznych oraz ułatwienia klinicznego przeniesienia do pacjentów.

Punkty końcowe tego modelu są zgodne z kryteriami Amerykańskiego Towarzystwa Klatki Piersiowej dla ALI (minimum 3 z 4), które obejmują fizjologiczne, histologiczne, zapalne oraz zmiany bariery naczyniowa-pęcherzykowo-naczyniowatej16,17. Dodatkowe punkty końcowe mogą być uwzględniane w zależności od badania oraz według uznania każdej grupy badawczej chcącej wdrożyć ten model. Umiarkowane uszkodzenie płuc definiuje się jako stosunek częściowego udziału tlenu we krwi tętniczej do udziału tlenu wdechowanego (PaO2/FiO2, znany również jako stosunek P/F) &lt; 200 mmHg, a ciężkiego &lt; 100 mmHg17. Indeks tlenu (OI) oblicza się według następującego wzoru: OI = (średnie ciśnienie w drogach oddechowych (mAWP) * %O2)/PaO 2, a wartości od 8 do 16 klasyfikuje się jako umiarkowane urazy28. W porównaniu z grupą kontrolną, zwierzęta z wieloma uderzeniami wykazywały poważne do umiarkowane uszkodzenia płuc z powodu obniżonego indeksu tlenowania, stosunku P/F oraz obniżonej podatności układu oddechowego (Rysunek 2). Wyraźne oznaki urazu histologicznego były widoczne przy wyniku 5-modalnego histologicznego uszkodzenia płuc16,17 (Rysunek 3), z napływem neutrofilów do przestrzeni pęcherzykowej i śródmiąższowej, białkowymi zanieczyszczeniami wypełniającymi przestrzenie powietrzne oraz pogrubieniem przegrody pęcherzykowej pęcherzyka. Napływ neutrofili do BALF wskazuje na procesy zapalne wraz ze zwiększonym poziomem cytokiny IL-6 w tkance płucnej (Rysunek 4).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68058/68058fig1.jpg"> 
Rysunek 1: Schemat ostrego uszkodzenia płuc u noworodkowych prosięt. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68058/68058fig1large.jpg" target="_blank">Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68058/68058fig2.jpg"> 
Rysunek 2: Umiarkowany do ciężki ALI obserwuje się po urazie wielokrotnym zagranym przedstawionym w tym protokole. (A,B) W modelu wielouderzeniowym przedstawionym tutaj (czerwona linia) w porównaniu z kontrolną (niebieska linia) uzyskuje się podwyższony indeks tlenowania (między 8-12) i niski stosunek PaO2/FiO 2 (P/F) w porównaniu do grupy kontrolnej (niebieska linia), co odpowiada umiarkowanym do ciężkiego uszkodzenia płuc. (C) Funkcja płuc jest upośledzona u zwierząt z wieloma uderzeniami, co tutaj wykazano jako &gt;50% spadek zgodności układu oddechowego. Liczba zwierząt (N): kontrolna (N = 5) oraz wielorazowa (szczep LPS O55:B5, 1,5 mg/kg) (N = 3). Wszystkie użyte wartości oznaczają ± SD. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68058/68058fig2large.jpg" target="_blank">Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego wykresu.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68058/68058fig3.jpg"> 
Rysunek 3: Model ALI z wieloma uderzeniami wykazuje heterogeniczne uszkodzenie histologiczne. (A,B) Obserwuje się makroskopowe dowody na fragmentaryczne uszkodzenie płuca, które preferencyjnie wpływa na tylną centralną część płuca wielouderzeniowego. (C,D) Reprezentatywne obrazy (100x) przekrojów płuc barwionych hematoksyliną i eozyną (H&amp;E) pokazujące napływ neutrofilowy w przestrzeni pęcherzykowej i śródmiąższowej oraz pogrubienie pęcherzyka i przegrody w płucu wielouderzeniowym. (E,F) Reprezentatywne obrazy (400x) przekrojów płuc barwionych H&amp;E podkreślają upośledzenie integralności strukturalnej, infiltrację neutrofilową oraz osadzanie się zanieczyszczeń w przestrzeni pęcherzyka płucnego wielouderzeniowego. Niebieskie kwadraty oznaczają powiększony obszar w (E,F). pasek na skali oznacza 100 mm (C,D) i 50 mm (E,F). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68058/68058fig3large.jpg" target="_blank">Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68058/68058fig4.jpg"> 
Rysunek 4: Model wielokrotnych uderzeń pokazuje odpowiedź zapalną po ALI. (A) Napływ neutrofilów z neutrofilami sięgającym ponad 75% udziałów wszystkich komórek w płynie płucnym oskrzelowo-pęcherzykowym (BALF) 6 godzin po wywołanym urazie płuc (wielokrotne uderzenia) w porównaniu do zwierząt kontrolnych. (B) Prozapalna cytokyna IL-6 jest podwyższona w płynie płuczącym oskrzelowo-pęcherzykowym (BALF) oraz (C) tkance płucnej 6 godzin po indukowanym ALI. Liczba zwierząt (N) zmienia się w zależności od dostępnego materiału w momencie analizy. Dla BALF (B) zastosowano enzymatyczny test immunosorbentny, natomiast dla tkanki płucnej (C) zastosowano technologię multipleksowego laserowego kulki. Wszystkie wartości są oznaczone jako średnie ± SD. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68058/68058fig4large.jpg" target="_blank">Prosimy kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.</a>
Plik uzupełniający 1: Formularz monitorowania przypadku dla modelu ostrego urazu płuc noworodkowego prosiętka. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68058/Supplementary%20material%20neonatal%20piglet%20model%20of%20ALI_.pdf" target="_blank">Kliknij tutaj, aby pobrać tę fotografię.</a>

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

Premature birth is a major cause of pediatric morbidity and mortality. Bronchopulmonary dysplasia (BPD) is a severe consequence of extreme prematurity, ...

Laboratorium dr Thebauda jest pionierem w wykorzystaniu komórek stromalnych pochodzących z tkanki pępowiny mezenchymalnej w chorobach płuc noworodków, zwanych także dysplazją oskrzelowo-monalną. Skuteczne tłumaczenie kliniczne jest głównym celem naszych obecnych działań. Niedawno zakończyliśmy fazę i badanie kliniczne dożylnego podawania komórek stromalnych pochodzących z pępowiny pępowinowej u wcześniaków zagrożonych rozwojem dysplazji oskrzelowo-mounowej, dostarczając istotnych danych dotyczących bezpieczeństwa dla przyszłych badań skuteczności.Jednak pozostają ważne pytania. Ten model dużych zwierząt pozwoli na optymalizację dostarczania i zdolności terapeutycznej komórek stromalnych pochodzących z pępowiny oraz ułatwi kliniczne tłumaczenie nowych terapii pacjentom. Nasz model ostrych urazów płuc noworodków u noworodków naśladuje wczesne ekspozycje przedwczesnych płuc ludzkich z wyczerpaniem powierzchniowo czynnych, hiperoksją, wentylacją pod wysokim ciśnieniem oraz stanem zapalnym, które są czynnikami zaangażowanymi w patofizjologię dysplazji oskrzelowo-mounowej.Model ten dostarcza wglądu w wczesne procesy patogenne BPD. Badania dowodowe dotyczące bezpieczeństwa i skuteczności w naszym modelu prosiatka przyniosą postępy w zakresie terapeutycznych kandydatów na ostre uszkodzenia płuc u wcześniaków. Na początek włącz aparat ssący i upewnij się, że jest gotowy do użycia.Zamontuj wiadro do płukania na miejscu. Przed rozpoczęciem płukania zważ podkładki chłonne, a następnie umieść je pod głową zwierzęcia i pod stołem chirurgicznym, aby zebrać cały wyciekający płyn podczas płukania. Ustaw respirator na dodatnie ciśnienie końcowe wydechowe na poziomie pięciu centymetrów wody, szczytowe ciśnienie wdechowe 25 centymetrów wody, częstość oddechu 25 centymetrów na minutę oraz ułamek tlenu wdechu o wartości jednego.Teraz odłącz obwód wentylacyjny od rurki tchawicowej i podłącz lejek płukający. Aby wprowadzić sól fizjologiczną do płuc, delikatnie wlej 30 mililitrów na kilogram ciepłej soli izotonicznej do lejka trzymanego około 30 centymetrów nad znieczulonym prosiakiem. Dwustronnie naciskaj boczną część klatki piersiowej, aby mechanicznie ucisnąć i masować to miejsce.Następnie opuszcz lejek poniżej prosiatka, aby rozpocząć odprowadzanie płynu i lekko odłącz lejek od rurki tchawicowej, aby umożliwić przepływ płynu płukającego do wiadra zbierającego na podłodze. Następnie wprowadź cewnik ssący do rurki tchawicowej i wykonaj aktywne ssanie nie dłużej niż 10 sekund, kontynuując masaż klatki piersiowej, aby wspomóc usuwanie płynu. Następnie ponownie podłącz obwód wentylacyjny do rurki tchawicowej i pozwól prosięciu odpoczywać przez co najmniej trzy minuty między cyklami płukania, aby zmniejszyć stres oraz ryzyko nietolerancji.Rozpocznij kolejną rundę płukania, gdy saturacja tlenem w obwodach powróci do 100%. Podczas płukania poziom nasycenia tlenem może spaść nawet do pięciu. Jeśli nasycenie nie wróci do 100%, poczekaj na stabilizację i sprawdź ciśnienie cząstkowe tlenu za pomocą analizy gazometryki we krwi. Potwierdzić, że uszkodzenie spowodowane wyczerpaniem surfaktantów następuje, gdy ciśnienie cząstkowe tlenu pozostaje poniżej 100 milimetrów rtęci przez 15 minut.Przygotuj lipopolisacharyd lub LPS z Escherichia coli w dawce 1,5 miligrama na kilogram w soli fizjologicznej i wsciągnij łącznie dwa mililitry do strzykawki o trzech mililitrach. 15 minut po ostatnim płukaniu płuc przygotuj się do instucjacji LPS, gdy prosiatko jest w pozycji leżącej. Aby poprawić jednorodne rozmieszczenie LPS w płucach niedostatecznych, wymień standardowy koniec rurki endotrachealnej na szeroki port adapter, umożliwiający jednoczesną wentylację i podawanie LPS.Zastosuj dodatnie ciśnienie końcowe wydechowe 10 centymetrów wody przez minutę. Dostosuj szczytowe ciśnienie wdechowe, aby utrzymać objętość pływu na poziomie siedmiu mililitrów na kilogram i ustaw częstość oddechów na 40 oddechów na minutę. Następnie włóż cewnik przez boczny port adaptera Y do rurki tchawicowej na zmierzoną głębokość, tak aby końcówka wychodziła od jednego do dwóch milimetrów poza rurkę.Następnie wstrzyknij LPS przez cewnik i przepłukaj cewnik jednym mililitrem soli fizjologicznej, a następnie podaj dziewięciomililitrowy bolus powietrza, aby zapewnić pełne podanie. Następnie wyjmij cewnik i zamknij boczny port. Kontynuuj z dodatnim ciśnieniem końcowym wydechowym 10 centymetrów wody, regulując szczytowe ciśnienie wdechowe, aby utrzymać objętość pływową na poziomie siedmiu mililitrów na kilogram przez trzy minuty po podaniu LPS, aby zoptymalizować rozmieszczenie w płucach.Odłącz obwód respiratora od rurki tchawicowej na 30 sekund, aby zakłócić ewentualną rekrutację płuc. W czasie odłączenia dostosuj ustawienia wentylatora. Gdy objętość pływowa zostanie ustabilizowana na poziomie siedmiu mililitrów na kilogram, zapisz pomiary fizjologiczne w punkcie zera godziny i wypełnij formularz raportu przypadku.Dostosuj częstość oddechu na podstawie ciśnienia cząstkowego dwutlenku węgla z analizy gazów we krwi. Kontynuuj wentylację kontrolowaną objętościowo, jak opisano wcześniej, przez sześciogodzinny okres obserwacji. Stosuj godzinowe pomiary gazów we krwi, aby kierować korekcją częstości oddechu przez resztę eksperymentu i nieustannie dostosowuj szczytowe ciśnienie wdechowe, aby utrzymać objętość pływu na poziomie siedmiu mililitrów na kilogram.Zwierzęta wielokrotnie trafione wykazywały znacząco podwyższony wskaźnik natlenienia w przedziale od 8 do 12 w ciągu sześciu godzin, co wskazuje na umiarkowane do ciężkiego uszkodzenia płuc, podczas gdy ich stosunek parcielnego tlenu do ułamku tlenu wdechowego znacznie spadł. Zgodność układu oddechowego została zmniejszona o ponad 50% w porównaniu do zwierząt kontrolnych. Płuca wielouderzeniowe wykazywały wyraźne makroskopowe oznaki urazu płuc skoncentrowanego w tylnej części centralnej w porównaniu do kontroli.Analiza histologiczna wykazała wyraźną infiltrację neutrofilową i pogrubienie przegrod pęcherzykowych u zwierząt wielotrafieniowych, co wskazuje na poważne uszkodzenia strukturalne, w tym osadzanie się białkowych szczątków w przestrzeniach pęcherzykowych. Neutrofile stanowiły ponad 75% populacji komórek płynu płuczącego oskrzela u zwierząt z wieloma uderzeniami sześć godzin po urazie. Poziomy interleukiny-6 były znacznie podwyższone w płynie płucnym oskrzelowo-pęcherzykowym oraz w tkance płucnej zwierząt z wieloma uderzeniami w porównaniu z grupami kontrolnymi, co odzwierciedla intensywną reakcję zapalną.

development-neonatal-piglet-acute-lung-injury-model-recreating-early

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Modele dużych zwierząt mają wysoką wartość translacyjną w badaniu fizjologii i farmakologii niedotlenienia okołoporodowego. Wykorzystując noworodki prosiąt, opracowaliśmy eksperymentalny protokół symulacji niedotlenienia okołoporodowego, który umożliwia badanie hemodynamicznych parametrów systemowych i regionalnych, transportu tlenu wraz z szlakami biochemicznymi i patologicznymi oraz ich korelacji.

Model niedotlenienia okołoporodowego u świń

encefalopatia niedotlenieniowo-niedokrwienna po uduszeniu okołoporodowym może być badana na modelach zwierzęcych. Przedstawiono procedury niezbędne do ustalenia modelu encefalopatii niedotlenieniowo-niedokrwiennej noworodków u prosiąt.

Model prosięcia encefalopatii niedotlenieniowo-niedokrwiennej noworodków

Przewlekłe zakrzepowo-zatorowe nadciśnienie płucne (CTEPH) i dysfunkcja prawej komory (RV) były indukowane u prosiąt przez postępującą niedrożność tętnic płucnych. Konsekwencje były niezwykle podobne do tych obserwowanych u pacjentów z CTEPH. Ten model zwierzęcy byłby bardzo przydatnym narzędziem do patofizjologii i eksperymentów terapeutycznych dotyczących CTEPH i niepowodzenia RV.

Przewlekłe zakrzepowo-zatorowe nadciśnienie płucne i ocena funkcji prawej komory u prosiąt

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

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)

Wykorzystanie modelu prosiąt do badania neurotoksyczności rozwojowej wywołanej znieczuleniem (AIDN): podejście neurologiczne translacyjne

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

Ten model prosiąt obejmuje narzędzia chirurgiczne, uduszenie aż do zatrzymania krążenia, resuscytację i obserwację po resuscytacji. Model pozwala na wielokrotne pobieranie próbek na zwierzę, a dzięki zastosowaniu ciągłego inwazyjnego monitorowania ciśnienia tętniczego krwi, EKG i nieinwazyjnego monitorowania rzutu serca, dostarcza wiedzy na temat hemodynamiki i patofizjologii serca w asfiksji okołoporodowej i resuscytacji krążeniowo-oddechowej noworodków.

Model asfiksji okołoporodowej prosiąt do badania uszkodzenia serca i hemodynamiki po zatrzymaniu krążenia, resuscytacji i powrocie krążenia spontanicznego

Mysi model uszkodzenia płuc indukowanego przez respirator jest ważnym narzędziem do badania ostrego uszkodzenia płuc in vivo. W niniejszej pracy przedstawiamy łatwy w zastosowaniu model in situ ostrego uszkodzenia płuc, w którym do wywołania ostrej niewydolności płuc wykorzystano mechaniczną wentylację wysokociśnieniową.

Wentylacja z kontrolowanym ciśnieniem w celu wywołania ostrego uszkodzenia płuc u myszy

Zatarczeniowe zapalenie oskrzelików jest kluczową przeszkodą w długoterminowym przeżyciu biorców przeszczepów płuc, a brak wiarygodnego modelu przedklinicznego uniemożliwia badanie immunopatogenezy tego schorzenia. W przeciwieństwie do innych przeszczepów narządów miąższowych, transplantacja unaczynionego płuca mysiego została opracowana dopiero niedawno. W niniejszej pracy przedstawiamy opracowany przez nas model zatarczeniowego zapalenia oskrzelików po ortotopowym przeszczepieniu pojedynczego...

Rozwój zapalenia obliteracyjnego oskrzelików w mysim modelu ortotopowego przeszczepienia płuc

Poznaj model ostrego uszkodzenia płuc u prosiąt noworodkowych, symulujący wczesne środowisko płuc przedwcześniaków. Ta metoda pozwala badać dysplazję oskrzelowo-płucną i testować terapie komórkami mezenchymalnymi.

Opracowanie modelu ostrego uszkodzenia płuc u prosiatka noworodkowego, odtwarzającego wczesne środowisko przedwcześniackich płuc (Wideo) | JoVE Journal

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

Przeglądaj więcej filmów