Summary
Kolon Ascendens Peritonit Stent (CASP) kemirgenlerde polimikrobiyal abdominal sepsis için oldukça iyi standardize edilmiş bir model. Bu makale CASP cerrahi prosedürü açıklar. CASP model ve türevleri, sepsis konu ile ilgili çeşitli sorunlar sistematik soruşturma izin verir.
Abstract
Sepsis, tüm dünyada yoğun bakım ünitelerinde kalıcı bir sorun olmaya devam etmektedir. Sepsis kompleks mekanizmaların anlaşılması, bu alanda yeni tedavi yaklaşımları kurulması için olmazsa olmaz bir koşuldur. Bu nedenle, hayvan modelleri yakından insan hastalığı taklit edebilen ve aynı zamanda yeteri kadar bilimsel soruları ile başa çıkmak mümkün olduğunu gereklidir. Kolon Ascendens Peritonit Stent (CASP) kemirgenlerde polimikrobiyal abdominal sepsis için oldukça iyi standardize edilmiş bir model. Bu model, küçük bir stent cerrahi, periton boşluğuna bağırsak bakterileri sürekli bir sızıntı önde gelen fareler ya da sıçanlar çıkan kolon sokulur. Prosedür, sistemik bakteriyemi, peritonit, bağırsak bakterileri tarafından organ enfeksiyonu, ve çeşitli pro-ve anti-inflamatuar sitokinlerin sistemik değil, aynı zamanda yerel sürümü ile sonuçlanır. CASP öldürücülüğü takılan stent çapı ile kontrol edilebilir. Bu modelin bir varyant, girişim (Caspi) ile sözde CASP, ikinci bir operasyon ile klinik pratikte sık prosedürlere göre septik odak kaldırmak için fırsat ortaya çıkarmaktadır. CASP abdominal sepsis klinik seyri yakından taklit kolayca öğrenilebilir ve yüksek tekrarlanabilir bir model. Çeşitli bilimsel alanlarda örneğin, immünoloji, infectiology, ya da cerrahi soru üzerine çalışmaya yol açar.
Protocol
1. Fare hazırlanması
- Intraperitoneal enjeksiyon yoluyla uyuşturucu sıvı fare anestezi (reaktiflerin tabloya bakınız) ve yatar pozisyonda yerleştirin.
- Fare ayakları, operasyon sırasında hayvan istikrarlı bir pozisyon sağlamak için plaka üzerinde bant ile sabit olması gerekir.
2. Operasyon
- Insanlarda yaygın olarak iv enjeksiyon için kullanılan bir iv kanül, alın ve ucu plastik tüp dairesel 2mm bölmek. Biz ölüm oranları (16GA (1,7 x45mm, 180 ml / dk) 14GA (2,0 x45mm, 270 ml / dak) BD Venflon 18GA (1,2 x45mm, 80 ml / dk)) kontrol etmek için üç farklı boyutta kanüller kullanırız.
- Karın cildi derinlemesine dezenfeksiyon sonra, 15mm, orta hat boyunca sarın. Linea alba boyunca karın kasları ve periton incising tarafından periton mağara açın.
- Çekal kutup belirlenmesi ve çekum, terminal ileum ve pamuklu kullanımı ile karın dışına çıkan kolon dikkatle çekin.
- 15mm ileoçekal valf distal, bir delmek için 7 / 0 dikiş ile artan kolon duvarı vardır. Böylece, bağırsak damarlarının lezyonları kaçınılması gerekir. Sütür iki cerrahi knot kolon duvarı üzerine monte edilmiştir.
- Şimdi 7 / 0 dikiş proksimal hazırlanan kanül 1-2 mm ile çıkan kolon ponksiyon. Plastik tüp karık seroza ile bir seviyeye kadar kolon içine kanül dikkatlice yerleştirin.
- Kanül etrafında 7 / 0 dikiş serbest uçları tam plastik tüp hazırlanan karık içine koyun ve iki kat düğüm.
- Şimdi, kolon antimezenterik duvarı ile 7 / 0 dikiş ve dikiş bu iğne alır. Ardışık iki cerrahi knot ayrıca kolon duvarındaki plastik tüp düzeltmek için yapılması gereken. Sütür uçları kesin.
- Kanül küçük bir demir parçası Al ve sabitleme 7 / 0 dikiş plastik tüp yakın kapalı (1mm) kesmek.
- Şimdi bir dışkı küçük bir ucu stent üstüne çıkana kadar dikkatlice pamuklu çekum, kolon stent doğru dışkı süt vardır.
- Gut 0.5 mL salin solüsyonu intraperitoneal idaresi tarafından periton mağara ve performe sıvı resüsitasyon içine koyun.
- Periton sürekli sütür (4 / 0) ile kapatın.
- Tekil dikişler (4 / 0) ile cilt kapatın.
3. Ameliyat Sonrası Bakım
- Yeterli yiyecek ve su içermelidir, kafeste hayvan geri koyun. Analjezi için, güçlü bir analjezik madde (biz buprenorfin kullanan) intraperitoneal bir yönetim düzenli olarak yapılmalıdır.
- Ameliyat sonrası ilk iki gün içinde, hayvanlar her 6 saatte bir kontrol etmek için vardır.
4. Şam CASP
- Adımları 1,1-2,4 gerçekleştirin.
- Ponksiyon kolon etmeyin. Sadece adımları 2,6-2,8 gerçekleştirmek.
- Adımları 2,10-3,2 gerçekleştirin.
5. Caspi
- 14G kanül aşağıdaki adımları 1,1-3,1 kullanarak CASP gerçekleştirin
- 5h CASP sonra, bir hayvan tekrar çalıştırmak için. Adımları 1.1-1.2 göre fare tekrar hazırlayın ve uyutmak
- Karın duvarına dikişlerle açın.
- Çıkan kolon takılan stent ile dışarı çekin.
- Dikkatlice stent sabitleme sütür kesme ve stent kaldırmak.
- Tek tersini dikişler (7 / 0) ile kolon defekti kapatın.
- Bağırsak karın boşluğuna geri koyun ve sonraki iki kez 10 ml serum fizyolojik solüsyonu ile yıkayın.
- Periton sürekli sütür (4 / 0) ile kapatın.
- Tekil dikişler (4 / 0) ile cilt kapatın.
- Adımları 3,1-3,2 izleyin
6. Temsilcisi Sonuçlar
Ameliyatı takip eden birkaç saat içinde, hayvanların başında sepsis klinik bulguları göstermektedir. Hastalığın tipik belirtileri terleme, hareketlilik, horrent kat azalır, gıda alımı, kilo kaybı ve daha küçük bir kaçamak davranış azalmıştır. Ardışık sistemik enfeksiyon ciddi bir peritonit gelişmekte hayvanlar normalde 48 saat içinde ölmektedir. Takılan stent büyüklüğüne bağlı olarak, farklı ölüm oranları oluşturulabilir. % 100 mortalite, 14G stent sonuçlar, 16G% 70 mortalite verir ve mortalite oranları% 50, 18G bir stent (Şekil 1a) kullanarak ulaşılabilir. Bir hayatta kalma oranı% 100 sham sonuçları. Genellikle, bütün hayvanların CASP sonra ilk 48 saat inbetween ölmektedir. Dolayısıyla, bu noktada hayatta olan bütün hayvanlar, geride kalanlar olarak kabul edilebilir. Ancak, nadir "geç ölümler" CASP sonra algılamak için en az 72 saatlik bir ek gözlem süresi önerilir.
Caspi sonucu stent kaldırılır CASP sonra zaman dönemi bağlıdır. Bir müdahale 3h bir hayatta kalma oranı% 45 CASP sonuçları. Stent, sadece% 10 CASP sonra 5h kaldırılırsahayvanlar prosedürü hayatta. % 100 (Şekil 1b) mortalite 9h sonuçlar sonra bir stent çıkartılması. Şam Caspi% 100 hayatta kalma yol açar. Caspi ayarları genellikle CASP sonra 48 saat daha sonra ölür hayvanlar olduğundan, 10 günlük bir gözlem süresi önerilir.
Ödem, vazodilatasyon, erythematic barsak duvarı, Peyer Kullanıcı yamalar keskin sınır, gut felç, serbest sıvı, ve septik sekresyon (Şekil 2): CASP sonra karın situs 24 saat makroskopik muayene peritonit tipik belirtileri gösterir.
Sistemik enfeksiyon bakteriyolojik analizi ile gösterilebilir. CASP 12 saat sonra, masif bakteriyel miktarda peritoneal lavaj tespit edilebilir, kan, karaciğer, akciğer, dalak ve böbrekler. Bakteri Kalitatif analiz, E. gibi tipik bağırsak bakterileri tarafından sistemik enfeksiyon ortaya koymaktadır. coli, Bacteroides türleri, enterokok türleri, vb (Şekil 3).
CASP indüklenen sepsis yanlısı ve anti-inflamatuar sitokinler ve kemokinlerin yerel ve sistemik serbest tezahür eder. CASP, önemli miktarda TNF, IL-1β, IL-6, IL-10, MCP-1 ve diğerleri takip eden 12 saat, ama aynı zamanda organ süspansiyonlar, örneğin karaciğer, akciğer, dalak, böbrek Süpernatantları kan ELISA ile ölçülebilir (Şekil 4).
Laboratuvar, sağkalım oranları, bakteriyoloji ve sitokin salınımı CASP kurarken CASP doğru performans için kontrol parametreleri olarak alınmalıdır. Daha sonra tüm deneysel ayarları için standart sistem okumak, bu parametreler alınabilir.
Şekil 1a: CASP sonra Survival. CASP cerrahisi sonrası sağkalım oranları takılan stent çapı bağlıdır. Mortalite oranı% 100,% 70 mortalite 16G CASP sonuçları, 18G CASP 14G CASP sonuçları% 50 ölüm yol açar. Şam CASP% 100 sağkalım ile ilişkilidir. n = 20/group B: Caspi cerrahi stent kaldırma bağlı sağ kalım oranları. 14G CASP sonra 3h stent çıkartılması mortalite oranı% 55 yol açar. % 100 ölüm 14G CASP sonra 9h stent çıkartılması ise% 90 mortalite oranı 14G CASP sonra 5h Stent kaldırılması. % 100 bir hayatta kalma Şam Caspi (5h) sonuçları. n = 10/group (Şam Caspi Caspi 9h), n = 20/group (3h Caspi 5h Caspi).
Şekil 2: CASP sonra karın situs 24 saat. Karın duvarı sırasıyla, 16G CASP veya sahte CASP 24 saat sonra çıkarıldı. Sahte çalışan fare situs fizyolojik görünüyor. Buna karşılık, ödem, hiperemi, dilatated bağırsakları ve Peyer Kullanıcı yamaları sınırlandırılması CASP sonuçları ciddi peritonit göstermektedir.
Şekil 3: Bakteriyoloji. CASP ameliyat sonrası 12 saat içinde birkaç bölmeleri ve bağırsak bakterileri tarafından organları ciddi enfeksiyona yol açar. Bakteriyel numaraları koloni oluşturan birim (kob) başına ml, sırasıyla verilmiştir. Sahte çalışan fareler alınan bakteri kültürleri (gösterilmemiştir) tamamen sterildir. 16G CASP, n = 5/group.
Şekil 4: Sitokinler. CASP çeşitli sitokinler ve kemokinleri organ Süpernatantları plazmada saptanabilir ve sistemik bir immün yanıtı tetikler. Rakam Örnek olarak pro-inflamatuar sitokinler, tümör nekroz faktörü (TNF) ve interlökin-6 (IL-6) yanı sıra ağırlıklı olarak anti-inflamatuar IL-10 gösterir. CASP sonrası 12 saat içinde, olağanüstü düzeyleri, plazma, karaciğer, akciğer ve dalak tespit edilebilir. Ancak, IL-10 CASP sonra, akciğer ve dalak tespit edemez. Sham herhangi bir sitokin sekresyon (gösterilmemiştir) yol açmaz. 16G CASP, n = 5/group.
Discussion
CASP küçük hayvanlar yapılabilir standart parametreler göre kolayca izlemek için, yüksek tekrarlanabilir, iyi olanakları dışında okumak sağlar ve klinik ayarları yakından taklit eder: CASP değerli bir sepsis modeli için öne en kriterleri karşılayan abdominal sepsis polimikrobiyal bir model. abdominal sepsis. Karşılaştırmalı bir çalışmada çekal ligasyon ve ponksiyon (CLP) ile intra-abdominal abse oluşumu bir model ortaya koymaktadır ise CASP peritonit diffüz, erken ve giderek artan sistemik bir enfeksiyon ve inflamasyon (sistemik enflamatuvar yanıt sendromu) yol açtığını gösteriyor olabilir sürekli ve küçük sistemik inflamasyon belirtileri (1). Caspi tekniği, insanlarda görülen en önemli tedavi prensibi ardışık cerrahi odak sanitasyon, peritonit klinik seyri simüle etmek için bir olasılık sunar. CASP sepsis veya peritonit çevresindeki tüm sorular için uygulanan ve bu nedenle sepsis araştırma ile ilgili tüm disiplinler için yararlıdır, örneğin immünoloji, farmakoloji, cerrahi, yoğun bakım tıp, vb sepsis CASP modeli kullanarak farklı konularla ilgili yayınların bir seçim olabilir (1-14) aşağıda verilmiştir.
CASP ile başlarken, bazı uygulama tam olarak ve hızlı bir şekilde işlemi gerçekleştirmek için gerekli olduğunun bilincinde olmalıdır. Cerrahi deneyim yararlı olabilir, ancak gerekli değildir. Biz CASP doğru performans için bir parametre olarak letality tespit tavsiye ederiz. Büyük bir stent tiner daha bir daha kolaydır Bir 14G CASP ile başlamalıdır. Eğitimli bir CASP cerrah 10 dakika içinde bir fare çalıştırmak mümkün. Herhangi bir deney başlamadan önce, o dönemde yakın olduğundan emin olun. Cerrahi işlem ile biraz tecrübe kazanmış, yeteneklerinizi kontrol etmek için bir hayatta kalma kinetik yapmalıdır. 14G CASP% 100 öldürücülüğü neden olacaktır. Yeni Başlayanlar laboratuvarda deneylere başlamadan önce 14G CASP ile% 100 öldürücü oluşturmak mümkün olduğunu kanıtlamak zorunda. Ayrıca, bakteriyoloji ve sitokin ölçümleri sepsis doğrulamak için yapılmalıdır. CASP mikrocerrahi adımları başında sorun varsa, büyüteç ya da cerrahi mikroskop kullanımı yararlı olabilir. Ama prensip olarak, CASP de bu araçlar olmadan olabilir. Sağkalım oranları çoğaltılması için, aynı malzeme, özellikle stent (BD Venflon, aşağıya bakınız), alışık olduğumuz kesinlikle gereklidir. Aksi halde, sonuçları önemli farklılıklar mümkündür. Buna ek olarak, sonuçların, örneğin, cerrah, bireysellik bağlı farklılıklar var olabileceğini düşündürmektedir. Ancak, bu gibi faktörlerin etkisi küçük olmalıdır.
Özetle, CASP abdominal sepsis klinik durum yakından benzeyen bir uygulanabilir, basit, tekrarlanabilir ve değerli sepsis modeli. Bu nedenle, sepsis, araştırma tüm alanlar için uygundur.
Disclosures
Çıkar çatışması ilan etti.
Acknowledgments
Yazarlar, Nico Zantl Klaus Pfeffer, ve Bernhard Holzmann teşekkür ederim. Bu çalışmada, Deutsche Forschungsgemeinschaft, Bonn-Bad Godesberg, Almanya (Vo 450/10-1 GRK-840) tarafından desteklenmiştir.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Narcotic fluid | Mix 0.5 mL Rompun with 4.0 mL Ketanest, and add 5.5 mL of saline solution (0.9%).For complete anesthesia, inject intraperitoneally 10 μL/g body weight | ||
| Rompun (20 mg/ml Xylazine) | Bayer AG | ||
| Ketanest (25mg/ml Esketamine) | Pfizer Pharma GmbH | 647028001E | |
| BD Venflon 18GA (1,2x45mm, 80ml/min) | BD Biosciences | 391457 | |
| BD Venflon 16GA (1,7x45mm, 180ml/min) | BD Biosciences | 391455 | |
| BD Venflon 14GA (2,0x45mm, 270ml/min) | BD Biosciences | 391456 | |
| Catgut Polyester 4/0 white, non absorbable | Catgut GmbH | 17218113 | |
| Mariderm black 7/0, non absorbable | Catgut GmbH | 18104900 |
References
- Maier, S., Traeger, T., Entleutner, M., Westerholt, A., Kleist, B., Huser, N., Holzmann, B., Stier, A., Pfeffer, K., Heidecke, C. D. Cecal ligation and puncture versus colon ascendens stent peritonitis: two distinct animal models for polymicrobial sepsis. Shock. 21, 505-511 (2004).
- Bougaki, M., Searles, R. J., Kida, K., Yu, J. D. e, Buys, E. S., Ichinose, F. NOS3 protects against systemic inflammation and myocardial dysfunction in murine polymicrobial sepsis. Shock. , (2009).
- Buras, J. A., Holzmann, B., Sitkovsky, M. Animal models of sepsis: setting the stage. Nat Rev Drug Discov. 4, 854-865 (2005).
- Busse, M., Traeger, T., Potschke, C., Billing, A., Dummer, A., Friebe, E., Kiank, C., Grunwald, U., Jack, R. S., Schutt, C., Heidecke, C. D., Maier, S., Broker, B. M. Detrimental role for CD4+ T lymphocytes in murine diffuse peritonitis due to inhibition of local bacterial elimination. Gut. 57, 188-195 (2008).
- Daubeuf, B., Mathison, J., Spiller, S., Hugues, S., Herren, S., Ferlin, W., Kosco-Vilbois, M., Wagner, H., Kirschning, C. J., Ulevitch, R., Elson, G. TLR4/MD-2 monoclonal antibody therapy affords protection in experimental models of septic shock. J Immunol. 179, 6107-6114 (2007).
- Entleutner, M., Traeger, T., Westerholt, A., Holzmann, B., Stier, A., Pfeffer, K., Maier, S., Heidecke, C. D. Impact of interleukin-12, oxidative burst, and iNOS on the survival of murine fecal peritonitis. Int J Colorectal Dis. 21, 64-70 (2006).
- Kerschen, E. J., Fernandez, J. A., Cooley, B. C., Yang, X. V., Sood, R., Mosnier, L. O., Castellino, F. J., Mackman, N., Griffin, J. H., Weiler, H. Endotoxemia and sepsis mortality reduction by non-anticoagulant activated protein. C. J Exp Med. 204, 2439-2448 (2007).
- Kiank, C., Koerner, P., Kessler, W., Traeger, T., Maier, S., Heidecke, C. D., Schuett, C. Seasonal variations in inflammatory responses to sepsis and stress in mice. Crit Care Med. 35, 2352-2358 (2007).
- Lustig, M. K., Bac, V. H., Pavlovic, D., Maier, S., Grundling, M., Grisk, O., Wendt, M., Heidecke, C. D., Lehmann, C. Colon ascendens stent peritonitis--a model of sepsis adopted to the rat: physiological, microcirculatory and laboratory changes. Shock. 28, 59-64 (2007).
- Traeger, T., Kessler, W., Assfalg, V., Cziupka, K., Koerner, P., Dassow, C., Breitbach, K., Mikulcak, M., Steinmetz, I., Pfeffer, K., Heidecke, C. D., Maier, S. Detrimental role of CC chemokine receptor 4 in murine polymicrobial sepsis. Infect Immun. 76, 5285-5293 (2008).
- Traeger, T., Kessler, W., Hilpert, A., Mikulcak, M., Entleutner, M., Koerner, P., Westerholt, A., Cziupka, K., Rooijen, N. van, Heidecke, C. D., Maier, S. Selective depletion of alveolar macrophages in polymicrobial sepsis increases lung injury, bacterial load and mortality but does not affect cytokine release. Respiration. 77, 203-213 (2009).
- Traeger, T., Mikulcak, M., Eipel, C., Abshagen, K., Diedrich, S., Heidecke, C. D., Maier, S., Vollmar, B. Kupffer cell depletion reduces hepatic inflammation and apoptosis but decreases survival in abdominal sepsis. Eur J Gastroenterol Hepatol. , (2010).
- Weighardt, H., Kaiser-Moore, S., Schlautkotter, S., Rossmann-Bloeck, T., Schleicher, U., Bogdan, C., Holzmann, B. Type I IFN modulates host defense and late hyperinflammation in septic peritonitis. J Immunol. 177, 5623-5630 (2006).
- Zantl, N., Uebe, A., Neumann, B., Wagner, H., Siewert, J. R., Holzmann, B., Heidecke, C. D., Pfeffer, K. Essential role of gamma interferon in survival of colon ascendens stent peritonitis, a novel murine model of abdominal sepsis. Infect Immun. 66, 2300-2309 (1998).
