A Swine Modell von neonataler Asphyxie
Summary
Großtiermodelle haben gute translationale Werte in der Untersuchung der Physiologie und Pharmakologie von neonataler Asphyxie. Mit neugeborenen Ferkeln, entwickeln wir ein experimentelles Protokoll neonatale Asphyxie die Vorteile eines Studiums der systemischen und regionalen Hämodynamik, Sauerstoff-Transport mit biochemischen und pathologischen Wege und Zusammenhänge hat zu simulieren.
Abstract
Jährlich mehr als 1 Million Neugeborenen sterben weltweit um Asphyxie verwandt. Asphyxiated Neugeborenen haben üblicherweise Multiorganversagen einschließlich Hypotonie, Perfusionsdefizit, hypoxisch-ischämischen Enzephalopathie, pulmonale Hypertonie, vasculopathic Enterokolitis, Nierenversagen und thromboembolische Komplikationen. Tiermodelle entwickelt, um uns helfen zu verstehen die Pathophysiologie und Pharmakologie von neonataler Asphyxie. Im Vergleich zu Nagetieren und neugeborenen Lämmern hat die neugeborenen Ferkeln nachgewiesen worden, ein wertvolles Modell sein. Das neugeborene Ferkel hat mehrere Vorteile, einschließlich ähnliche Entwicklung wie die 36-38 Wochen menschlichen Fötus mit vergleichbaren Systeme des Körpers, große Körpergröße (~ 1,5-2 kg bei der Geburt), die die Instrumentierung und Überwachung des Tieres ermöglicht und steuert die Störvariablen der Hypoxie und hämodynamische Störungen.
Wir beschreiben hier eine experimentelle Protokoll neonatale Asphyxie simulieren und ermöglichen es uns, die systematisch zu untersuchenmic und regionalen hämodynamischen Veränderungen während der erstickenden und Reoxygenierung Prozess sowie die jeweiligen Auswirkungen der Interventionen. Ferner hat das Modell den Vorteil studieren Multiorganversagen oder Dysfunktion gleichzeitig und die Wechselwirkung mit verschiedenen Systeme des Körpers. Das experimentelle Modell ist ein nicht-Überlebensrate Prozedur, die die chirurgischen Instrumente der neugeborenen Ferkel (1-3 Tage alt und 1,5-2,5 kg Gewicht, Mischling) beinhaltet die Errichtung der mechanischen Beatmung, Kreislauf (arterielle und zentralvenöse) Zugang zu ermöglichen und die Plazierung von Kathetern und Sonden Strömung (Transonic Inc.) für die ständige Überwachung des intravaskulären Drucks und des Blutflusses in verschiedenen Arterien einschließlich der wichtigsten pulmonale, carotis, mesenterica superior und linken Nierenarterien. Mit diesen operativ instrumentierten Ferkel, nach Stabilisierung für 30-60 Minuten von Z <10% Schwankung der hämodynamischen Parameter und normale Blutgase definiert, beginnen wir ein experimentelles Protokollschwerer Hypoxämie die über normokapnischen alveoläre Hypoxie induziert. Das Ferkel ist mit 10-15% Sauerstoff durch die Erhöhung der Konzentration des inhalierten Stickstoffgas für 2h, strebt arteriellen Sauerstoffsättigung von 30-40% belüftet. Dieser Grad der Hypoxie wird die klinische Asphyxie mit schwerer metabolischer Azidose, systemischer Hypotonie und kardiogenen Schock mit Minderperfusion lebenswichtiger Organe zu produzieren. Die Hypoxie wird durch Reoxygenierung mit 100% Sauerstoff für 0.5h und dann 21% Sauerstoff für 3.5h gefolgt. Pharmakologische Interventionen können zu gegebener Zeit eingeführt werden und ihre Auswirkungen in einer verblindeten, Block-randomisiert untersucht.
Protocol
Discussion
Die aktuelle experimentelle Protokoll hat einen Vorteil, um die systemischen und regionalen hämodynamischen Veränderungen bei neugeborenen Probanden während der Hypoxie und Reoxygenierung zu begutachten. Wir können auch die jeweiligen Auswirkungen von Interventionen verwendet, um die Herz-Kreislauf-Funktion während der Wiederherstellung zu verbessern. Wir und andere haben die Erfahrungen und Erkenntnisse in der Studie von neonataler Asphyxie in Bezug auf die Wirkung auf die kardiovaskuläre 1, pulmonale …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die Autoren bedanken sich bei den Canadian Institutes of Health Research (MOP53116) und der Alberta Heritage Foundation for Medical Research danken für den Betriebskostenzuschuss und Etablierung Fonds bzw. die Entwicklung von diesem experimentellen Modell unterstützen.
References
- Borke, W. B. Increased myocardial matrix metalloproteinases in hypoxic newborn pigs during resuscitation: effects of oxygen and carbon dioxide. Eur. J. Clin. Invest. 34, 459-466 (2004).
- Munkeby, B. H. Resuscitation of hypoxic piglets with 100% O2 increases pulmonary metalloproteinases and IL-8. Pediatr. Res. 58, 542-548 (2005).
- Haaland, K. Posthypoxic hypothermia in newborn piglets. Pediatr. Res. 41, 505-512 (1997).
- Haase, E. Resuscitation with 100% oxygen causes intestinal glutathione oxidation and reoxygenation injury in asphyxiated newborn piglets. Ann. Surg. 240, 364-373 (2004).
- Stevens, J. Resuscitation with 21% or 100% oxygen is equally effective in restoring perfusion and oxygen metabolism in hypoxic newborn piglet liver. Shock. 27, 657-662 (2007).
- Johnson, S. T. N-acetylcysteine improves the hemodynamics and oxidative stress in hypoxic newborn pigs reoxygenated with 100% oxygen. Shock. 28, 484-490 (2007).
- Chapados, I. Plasma cortisol response to ACTH challenge in hypoxic newborn piglets resuscitated with 21% and 100% oxygen. Shock. 33, 519-525 (2010).
- Cheung, P. Y. Platelet dysfunction in asphyxiated newborn piglets resuscitated with 21% and 100% oxygen. Pediatr. Res. 59, 636-640 (2006).
- Martin-Ancel, A. Multiple organ involvement in perinatal asphyxia. J. Pediatr. 127, 786-793 (1995).
- Swindle, M. M., Smith, A. C. Comparative anatomy and physiology of the pig. Scan. J. Lab. Anim. Sci. Suppl. 25, 11-22 (1998).
- Chapados, I., Cheung, P. Y. Not all models are created equal: Animal models to study hypoxic-ischemic encephalopathy of the newborn. Neonatology. 94, 300-303 (2008).
- Liu, J. Q. Effects of post-resuscitation treatment with N-acetylcysteine on cardiac recovery in hypoxia-injured newborn pigs. PLoS ONE. 5, e15322-e15322 (2010).
- Cheung, P. Y. Cardio-renal recovery of hypoxic newborn pigs after 18%, 21% and 100% reoxygenation. Intensive Care Med. 34, 1114-1121 (2008).
- Temesvari, P. Modulation of the blood-brain barrier permeability in neonatal cytotoxic brain edema: laboratory and morphological findings obtained on newborn piglets with experimental pneumothorax. Biol. Neonate. 46, 198-208 (1984).
- Domoki, F. Reventilation with room air or 100% oxygen after asphyxia differentially affects cerebral neuropathology in newborn pigs. Acta. Paediatr. 95, 1109-1115 (2006).
- . Part 15: Neonatal resuscitation: 2010 American Heart Association guidelines for cardiopulmonary resuscitation and emergency cardiovascular care. Circulation. 122, S909-S919 (2010).
