Abstract
Acid pneumonitt er en viktig årsak til steril akutt lungeskade (ALI) hos mennesker. Syre pneumonitt spenner over det kliniske spektrum fra asymptomatisk til akutt lungesviktsyndrom (ARDS), karakterisert ved nøytrofil alveolitt, og skade på både alveolær epitel og vaskulært endotel. Klinisk er ARDS definert av akutt hypoksemi, bilaterale usammenhengende lungeinfiltrater og ikke-kardiogent lungeødem. Studier på mennesker har gitt oss verdifull informasjon om de fysiologiske og betennelsesforandringer i lungene forårsaket av ARDS, som har ført til en rekke hypoteser om streke mekanismer. Dessverre har vanskeligheter med å avgjøre etiologien av ARDS, så vel som et bredt spekter av patofysiologien resulterte i en mangel på kritisk informasjon som kan være nyttig i utviklingen av terapeutiske strategier.
Translasjonsforskning dyremodeller er verdifulle når deres patogenese og patofysiologi nøyaktig reproduserendeea konseptet påvist i både in vitro og kliniske settinger. Selv om store dyremodeller (for eksempel sau) dele karakteristikker av anatomien av menneskelig luftrøret-bronkial treet, murine modellene gir en rekke andre fordeler, inkludert: lav pris; kort reproduksjonssyklusen utlån seg til større datainnsamling; et godt forstått immunologisk system; og et godt karakterisert genom som fører til tilgjengeligheten av en rekke gen delesjon og transgene stammer. En robust modell av lave pH-induserte ARDS krever et murint ALI som er rettet hovedsakelig alveolar epitel, subsidiært vaskulært endotel, samt de små luftveiene som fører til alveolene. Videre er en reproduserbar skade med store forskjeller mellom ulike skadelige og ikke-skadelige fornærmelser viktig.
Den murine magesyre aspirasjon modell presenteres her ved hjelp av saltsyre sysselsetter en åpen trakeostomi og gjenskaper en sykdomsfremkallende scenario som gjengir den lave pH pneumonitis skader hos mennesker. I tillegg kan denne modellen anvendes for å undersøke interaksjonen av en lav pH-verdi fornærmelse med andre pulmonale skadelige enheter (f.eks, matrester, patogene bakterier).
Introduction
ARDS er preget av utbredt lungebetennelse og er klinisk sett på som akutt pustebesvær med hypoksemi. Disse symptomene oppstår ofte mindre enn 24 timer etter en eggende hendelse som traumer, sepsis, blodoverføring relaterte reaksjoner eller aspirasjon. Det er preget histopathologically av nøytrofil alveolitt (dvs. omfattende inflammasjon) lokalisert til alveolær epitel og vaskulært endotel fører til protein lekkasje og deretter hyalinmembran formasjon. Aspirasjon er kategorisert som kjemisk lungebetennelse eller lungebetennelse. 1. Den sure komponenten av den gastriske aspirasjon bidrar til både pneumoni og forkjærlighet for å utvikle en sekundær bakteriell lungebetennelse. Aspirasjonspneumoni er en av de ledende risikofaktorer for ALI og påfølgende utvikling av ARDS. 2
Gastric aspirasjon er en akutt hendelse definert som innånding av materialer fra tHan magen med eller uten orofaryngeal flora i luftveiene utenfor stemmebåndene. Om den aspirerte Innholdet kan inneholde lav pH magevæske, bakterier, blod, eller matrester. Gastric aspirasjon forekommer ofte hos pasienter i intensivavdeling (ICU), som er typisk i en fastende tilstand og dermed plasseres på en protonpumpehemmer å begrense aspirasjon av sure mageinnhold. Forekomsten av ALI i ICU befolkningen i USA er 2,5 - 5 ganger høyere sammenlignet med den generelle pasientpopulasjonen. 3 Dessverre er disse predisponerende faktorer ofte føre til en tilstand av bakteriell overvekst i magen som kan føre til mer alvorlige følgetilstander i lungene etter en aspirasjon hendelse, som gastrisk aspirasjon er en uavhengig risikofaktor for utvikling av sekundær bakteriell lungebetennelse (SBP) , ALI og ARDS.
Gastric aspirasjon har to hovedkomponenter: saltsyre og mageinnhold, som kan eller ikke kan inneholde bakteriereller mat partikler. I den gnager-modell frembringer den sure komponenten alene av mave aspirasjon en første inflammatorisk respons som et resultat av den direkte kaustiske skade av lav pH på luftveisepitel. Dette etterfølges av en nøytrofil infiltrasjon og en inflammatorisk respons på stillingen 4 - 6 timer. 4 Disse to faktorene til slutt føre til ødeleggelse av lungemikrovaskulær integritet og dermed fører til ekstravasasjon av fluid og proteiner til alveoler og luftrom. For å forstå dette patofysiologi og for ytterligere å undersøke mulige terapeutiske intervensjoner, er det viktig å utvikle og karakterisere en dyremodell som belyser de underliggende mekanismer som er involvert. En sur aspiratet alene må være omfangsrike eller med en tilstrekkelig lav pH for å omgå bufferkapasitet i luft treet og nå alveolene. Hvis dette ikke skjer, skjer bare en forbigående øvre, gjennomfører luftveiene skade som er mindre sannsynlig å føre til den alvorlige følgetilstander av ARDS. 5 </ Sup>
For å etterligne en aspirasjon hendelse nøyaktig med skadde alveolær epitel, er det viktig å overstyre en dyrets naturlige forsvar. Ved hjelp av en mus aspirasjon modell for å frembringe en ALI som etterligner magesyre skade hos menneske, må man ta hensyn til forskjellene i trakea-bronkialtreet. Den åpne trakeostomi teknikk som denne metoden utnytter forbigår forskjellene mellom mus og menneske respiratoriske trær og modeller skaden på en måte som reproduserer ALI både fysiologisk og histologisk. Historisk ble intratrakeal intubasjon brukt til å generere ALI, men det er ansett som vanskelig å utføre i mus uten laryngeal skade. Derfor denne metoden gir et potensielt alternativ som har gitt konsistente resultater på tvers av flere forskere og med minimal prosedyre tilskrives dødelighet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle materialer og utstyr må være samlet og tilstrekkelig organisert før prosedyren. Fremgangsmåten skal gjennomføres med sømløs overgang fra ett trinn til det neste for å gi konsistente, reproduserbare data. Denne protokollen følger institusjonelle retningslinjer fastsatt av Institutional Animal Care og bruk komité ved Buffalo Veterans Affairs Medical Center.
MERK: Både mannlige og kvinnelige C57BL / 6 mus ble brukt for denne protokollen. Det er ingen signifikant forskjell av albumin lekkasje mellom kjønnene.
1. Saltsyre Forberedelse
- Gjør 56,2 mM HCl steril ved å tilsette 281 mL av en N HCl til 4,72 ml sterilt fysiologisk saltvann (SNS). Titrere til pH 1,25 med en N HCl (≈ 0-50 mL).
- Gjør dette preparatet frisk før skaden. Som lav pH SNS ikke er bufret det sikrer saltsyre skade fornærmelse er forbigående.
2. Anestesi og Tracheal Eksponeringsteknikk
MERK:Sørg for at skaden prosedyren er utført i en avtrekkshette med kull filtrering for anestesigass scavenging. Opprettholdelse av sterile betingelser er viktig, da dette er en overlevelses kirurgi. Bruk sterile hansker og sterilisere alle instrumenter i en glassperle kirurgisk instrument sterilisatoren før operasjonen på hvert dyr. Bruken av gardiner for å isolere det kirurgiske området er anbefalt for å opprettholde sterilitet. Bruk isofluran som anestesigass som det gir en forholdsvis lav blodgass oppløselighet tillater rask induksjon av anestesi, samt rask restitusjon etter en skade.
- Begynn med å indusere anestesi i et kammer med 2,75% isofluran i oksygen med strømningshastighet på 2 l / min.
- Når musen er tilstrekkelig bedøvet (svarer til tå klype sterk nok til å ikke bryte huden eller forårsake dype vev skade), suspendere musen ved den overlegne fortenner med en 15 cm lengde på 1-0 flettet silke sutur i liggende stilling på en 60 o stigning disseksjon bord. </ Li>
- Sørg for at anestesi opprettholdes gjennom kirurgi ved å levere isofluran gjennom en nese kjegle. Påfør veterinær salve på musen øye å hindre tørrhet.
- Barbere ventral del av halsen med en elektrisk trimmer og anvende aktuell antiseptisk løsning (dvs. povidon-jod). Fjern overflødig antiseptisk med gasbind og la tørke (~ 15 - 30 s).
- Infiltrere linjen av halsen fra sternummarkering til mindreverdig del av kjeven med 100 mL 0,5% bupivakain (for å gi pre-, peri- og postoperativ analgesi).
- Lag en 1 - 1,5 cm langsgående midtlinjen snitt i halsen med en skalpell eller buede gode saks. Penetrere fascial membran mellom spyttkjertlene ved stump disseksjon med 2 buede taggete tang å avsløre luftrøret (identifisert av hvite brusk ringer).
- Likevel bruker de 2 taggete tang, bør du holde den ene siden av paratracheal muskulaturen og trekk den til siden mens dissekere mellom muscle fibrene i lengderetningen ved siden av luftrøret.
- Når disseksjon plan er etablert, fortsetter å trekke tilbake paratracheal muskelen som det andre paret av tenger blir arbeidet under luftrøret. Bruk disse pinsett til å plassere en 15 cm streng på 1-0 flettet silke sutur inn i tuppen av tang og trekk den gjennom å plassere sutur bak luftrøret.
3. Intra-tracheal Instillasjon Prosedyre
- Forbered skaden instillasjon sprøyten ved å fylle en 0,5 ml sprøyte festet til en 22 G nål med 0,2 ml luft, etterfulgt av 3,6 ml / kg av saltsyre. Luften vil virke til å hjelpe til med dispergering av kjøretøyet, samt en alveolar rekrutteringsmanøver for de alveolene som kanskje har gjennomgått atelektase under anestesi administrering.
MERK: Følg lokale IACUC retningslinjer for postoperativ analgesi og ta kontakt med din lokale veterinær. Vær forsiktig med å bruke noen smertestillende med anti-inflammatoriske egenskaper før ansetteing denne modellen av sterile lungeskade. - For å administrere skaden først avslutte isofluran administrasjon. Tillat musens bedøvelse dybde til å stige til ca. 10 - 15 s til den begynner å reagere på en tang tå klemme.
- Umiddelbart begynne instillasjon trinn av skade. Hvis bedøvelse dybde er for dyp vil dyret ikke puste spontant etter skade drypping, noe som er spesielt sant for saltsyre inneholdende skader.
- Ha en assistent presse brystkasse å utvise vitalkapasitet.
- Bruk 1-0 flettet silke sutur plassert tidligere rundt luftrøret for å gi trekkraft ved å trekke den overlegent og deretter sette sprøytespissen inn luftrøret mellom 1 og 2. bruskringer under strupehodet. Nålen bevel bør møte kirurgen og avansere til skrå er bare forbi luftrøret med nålen som parallelt med luftrøret som mulig.
- Slipp brystet like før bolusadministrering avsaltsyre, for å sikre dispersjon og avsetning i den distale luftveiene og alveoli. Deponere bolus i omtrent 0,5 til 0,75 s. Hold nålen i luftrøret før den første spontane åndedrag er tatt for å sikre at hele skaden bolusvolum inhaleres ned i lungene.
- Lukk snittet ved hjelp av enten 1 - 2 hud stifter eller suturer.
4. Recovery
- Ved hjelp av en 5 ml sprøyte med en 26 G nål, injiserer 1 ml SNS subkutant i Scruff av halsen for væske gjenoppliving. Selv om det er minimalt væsketap under prosedyren, etter operasjonen musen har en tendens til å ikke drikke, og kan potensielt tørke. Alternativt gi SNS via en intraperitoneal injeksjon.
- Sted mus i oppvarmet kammer ved 37 ° C perfusert med 100% O2. Kontroller at musen er tilstrekkelig restituert før de blir plassert tilbake i huset. Overvåk dyr og ikke la uten tilsyn i løpet av denne tiden til ambulerende og fullt recovered.
5. Bronchoalveolar Lavage og Lung Processing
- Indusere og opprettholde isofluran anestesi som beskrevet i trinn 2.1 og trinn 2.2. Bekrefte tilstrekkelig planet til anestesi ved bruk av tå klype metoden beskrevet i trinn 2.2.
- Fest i liggende stilling på en dissekere bord og bruke en løkke av 1-0 flettet silke sutur hekta på den overlegne fortenner å forlenge halsen. Påfør veterinær salve på øynene for å forhindre tørrhet.
- Etter å ha fjernet halsen hud stifter, lage en midtlinjen langsgående snitt gjennom huden fra nedre bukvegg gjennom forrige halsen snitt til kjeven med saks.
- Lag en midtlinjen snitt i peritoneal muskulaturen med saks og trekke abdominal organer med svamper å avsløre retroperitoneale rom. Hvis blod er nødvendig, samle inn fra bukaorta eller vena cava inferior på dette punktet.
- Avlive dyret via blodtapping av transecting den abdomInal aorta og vena cava inferior. Ved å benytte en bilateral torakotomi i det etterfølgende trinn en sekundær bekreftende fremgangsmåte for eutanasi vil bli fullført humant som fastsatt av IACUC retningslinjer.
- Perforere membranen for å forårsake lungekollaps. Deretter bruke ben skjære saks, skjære vekk membranen og skjære gjennom brystkassen parallelt med og på begge sider av brystbenet. Bruke en låse hemostat for å trekke tilbake brystbenet klaffen for å lette injeksjon av 5 ml varm (37 ° C) Hanks balanserte saltoppløsning med kalsium og magnesium inn i den høyre ventrikkel for å spyle lungen vaskulatur.
- Ettersom blod fra aorta oppnås for å evaluere perifere cytokinnivåer før den prosedyre som er beskrevet i denne artikkelen, kan et lite snitt i den venstre ventrikkel for å tilveiebringe nødvendig strøm for blod å forlate blodsirkulasjonen til tilstrekkelig spyle lungen vaskulaturen hvis ikke skaffe blod .
- Prop disseksjon bord til en 60 ° stigning og bruke the prosedyren beskrevet i trinn 2.2 til rette for å sette inn en 20 G x ½ "rustfritt stål kanyle i luftrøret og sikkert med en 1-0 sutur.
- Plasser disseksjon brettet horisontalt og utføre en bronchoalveolar lavage (BAL).
- For å utføre BAL feste to 5 ml sprøyter til en 3-veis stoppekran. Fyll en sprøyte med 5 ml av SNS og skru inn porten på stoppekranen. Fest en tom 5 ml sprøyte til en 2 nd port og til slutt feste åpen port av stoppekran til intratrakeal kanyle plassert i trinn 5.6. Innpode 1 ml av NS i lungene og kylling med andre sprøyte.
- Gjenta for 5 totalt 1 ml NS instillations være forsiktig at trakeal kanyle forblir sikret og parallell til luftrøret slik at den ikke rive luftrøret.
- For histologisk analyse, cannulate trakea som i trinn 5.7. Fix lungene ved insufflating med 10% nøytral bufret formalin i 20 cm H2O i 24 timer.
- Fjern hvert lunge lapp carefully med saks og pinsett av transecting bronkie nær hilum. Plasser hver lunge lapp (5 totalt) i en histologi kassett før den i parafin. Skjær 5 mikrometer vevssnitt med en mikrotom, og flekker med hematoxylin og eosin ved hjelp av standard histologiske teknikker. 6 Morphometrics kan også bli utført på de histologiske preparater for å kvantifisere graden betennelse. 4
- Behandler den gjenopprettede BAL ved sentrifugering ved 1500 x g i 3 minutter ved 4 ° C. Alikvoter av cellefrie supernatanter BAL i ekvivalente mengder i 2,0 ml mikrosentrifugerør for fremtidig analyse. Oppbevar ved -80 ° C.
- Analyser BAL for albumin-konsentrasjon ved ELISA, eller en hvilken som helst annen biologisk produkt av interesse. 11 Den pelleterte celler fra BAL kan telles, cytoslide prøver generert, og farget med Wright-Giemsa basert beis for hvite blodlegemer differensialtelling vilje til å vurdere lungene 'betennelsesreaksjon.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Lunge Histopatologi av murine modell av Acid aspire Pneumonitt
Musene ble skadet som beskrevet ovenfor, og lungene ble fjernet 24 timer etter lav pH fornærmelse, seksjonert og H & E farget (figur 1). Nekrotiske celler, er tap av lunge parenkymal arkitektur, celler og rusk i luftrom og betydelig PMN-infiltrering klart observert. I likhet med lunge klinisk, våre modellresultater i en heterogen skade distale lunge luftrom som resulterer i områder med spredt PMN infiltrasjon og fibrinous protein deponering. Dette er svært likt mønsteret observert i humane ARDS pasienter med histologisk.
Albumin Lekkasje inn Airways
Et kjennetegn på syre aspirasjon er lekkasje av serumproteiner i luftveiene. den severity av denne sykdomsfremkallende reaksjon på en lav pH-verdi alveolar fornærmelse ble bestemt ved å måle BAL albuminkonsentrasjoner. Albuminkonsentrasjon i BAL ble øket følgende syre aspirasjon sammenliknet med normal saltløsningskontrollene (NS) i 2 h og 5 h (figur 2). Dette er konsistent med patofysiologien observert hos pasienter etter syre aspirasjon. Tidspunkter ble valgt som nøytrofile infiltrering skjer to timer etter syre aspirasjon og maksimal ikke-dødelige lungeskade oppstår på fem timer etter syre aspirasjon.
Figur 1: Lunge Histopatologi av CD-en mus 24 timer etter Saltsyre aspirasjon. H & E-fargede, 5 um seksjoner fra en uskadd mus (A og B) og en mus skadet med saltsyre (C - H). Nekrotiske celler (pilspiss), loss av parenkymatøs arkitektur, celler og rusk i luftrom (piler) og betydelig nøytrofil infiltrasjon (*) er sett gjennom lungene fra de skadede mus. En heterogen fordeling distale lunge er observert med områder med spredt nøytrofil infiltrasjon og fibrinous protein deponering. Dette er svært lik den histopatologi av ARDS pasienter. Skala barer = A og C = 2 mm; B, D, F = 200 um; E = 100 mikrometer; og G og H = 60 um. Bokser i A og C viser områder som er forstørret i bilder B og D, henholdsvis. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 2: Albumin Lekkasje inn Airways følgende Acid aspirasjon. Albumin konsentrasjon av cellefrie BAL fluid from C57BL / 6 mus på 2 timer og 5 timer etter syre aspirasjon. Syre aspirasjon ble sammenlignet med 5 t NS aspirasjon kontroll (n = 9) under anvendelse av en uparet t-test. Feilfelt indikerer SEM. * = P <0,05. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Målet var å utvikle en ALI dyremodell ved hjelp av magesyre aspirasjon som ligner patofysiologien som oppstår hos mennesker under utviklingen av syre lungebetennelse og påfølgende ARDS. I utviklingen av en modell, valgte vi en dyreart som tilbyr høy gjennomstrømning datainnsamling på grunn av sin lave pris, kort reproduksjonssyklusen, og et godt forstått immunologiske system med en overflod av undersøkende verktøy (dvs. monoklonale antistoffer, transgene stammer).
ALI følgende magesyre aspirasjon hos mennesker sarkastisk skader alveolar epitel og vaskulær endotelial barrierefunksjon å produsere en lekkasje av serumproteiner. BAL albumin har vist seg å være en sensitiv markør for pulmonal permeabilitet som dens størrelse er mindre enn andre serumproteiner. I tillegg kan albumin bli vurdert i en rekke måter fra kolorimetriske assays for spesifikke ELISA-analyser. 7 -xref "> 9
Bronchoalveolar kylling brukes i kliniske settinger å påvise lungeskade som plasmaproteiner og markører for betennelse er tilstede i minimale mengder innenfor alveolarområdene av sunn lungene. Forhøyet BAL plasmaproteiner indikerer et tap av endotel barrierefunksjonen. 10
For å belyse patofysiologien av magesyre aspirasjon, er det viktig å utvikle og karakterisere en dyremodell innenfor rammen av sine begrensninger. Å definere tilstander assosiert med maksimal akutte lungeskade-dødelige som etterligner en aspirasjon hendelse (dvs. pH, og volumet av aspirat administrert), bør man redusere variabiliteten iboende i slike gastrisk aspirasjon / ALI modeller. Maksimal-dødelige lungeskade i mus oppstår etter aspirasjon av 3,6 ml / kg av pH 1,25 HCl, som simulerer mavesyre. 11 Magesyre aspirasjon endrer alveolar væske clearance uavhengig av pulmonal blodstrøm eller vaskulær filtrering. 12 histopatologiske karakteristikker av magesyre aspirasjon / ALI skader er en akutt betennelsesreaksjon med usammenhengende områder av nøytrofil inflammasjon, alveolar blødning, intra-alveolar og interstitiell ødem. For å forbedre dispergeringen av saltsyre forårsaker skade på det maksimale antallet alveoler, bør man sette i gang en tvungen utpusting før instillasjon. Dette letter dispersjonen til fjerntliggende luftrom og frembringer maksimal lungeskade til alveolene. Dette utpust manøver er produsert av omkrets-kompresjon av brystkassen og slipp post drypping. Dette er en modifisert versjon av en validert teknikk i en rottemodell som leverer adenovirus til rotte lunger som viste dispersjonen av et grønt fluorescerende protein (Ad-CMV-mNLS-HSV1sr39tk-EGFP) til de fjerntliggende airspaces, og dermed leverer skade bilen til den tiltenkte områder (f.eks alveolene). 1. 3
ve_content "> Det er flere fordeler ved å benytte den åpne trakeostomi metode for saltsyre aspirasjon drypping versus direkte saltsyre aspirasjon søknad til orofarynx. Non-invasiv drypping gjennom oropharynx er den enkleste og minst invasiv metode for levering av saltsyre aspirasjon til lungene av små dyr. Men på grunn av den svært lav pH som kreves av aspirer til å produsere maksimal-dødelige lungeskade, vil eventuelle reflux etter drypping risikere at innlegget prosedyre obstruktive forhold f.eks, larynxødem, laryngospasmer, sloughing av øvre luftveier epitel. Ved bruk den åpne trakeostomi metoden, er saltsyre konsekvent i stand til å nå målrettede området (f.eks distale luftveier og alveolære sekker) og dermed replikere ALI mekanisme. Man kan forbedre ALI ved å kombinere saltsyre aspirasjon med en alveolene rekruttering manøver ved hjelp av en bolus luft "chaser "under saltsyre Sjefion. Denne manøveren åpner opp atelectatic alveolene etter start med flyktige anestesi. Atelektase er et velkjent følgesykdommer av flyktig bedøvelse inhalering forårsaket av redusert glatt muskeltonus som hindrer funksjonen av overflateaktivt middel og fører til at dyret til å ha lavere tidevolum fører til V / Q mismatch. Luften "chaser" tilsvarer en alveolar rekruttering manøver regelmessig brukt i operasjonsstuen på pasienter etter et kirurgisk inngrep. Rekrutteringsmanøver gir et større område for rettet skade og hjelpemidler i dispersjon av saltsyre til den distale luftveiene og alveoli. Man kan evaluere en vellykket intratrakeal instillasjon ved å evaluere respirasjonsfrekvens følgende tilbakeføring av spontan pusting, da dette er kjent for å øke etter levering av saltsyre.Vi bruker 5 ml NS total til kylling lungene i trinn på 1 ml. Selv om den normale TLC av en mus er en mL det store volum brukes sikrer gjenvinning avmaksimal mengde av albumin for å kvantifisere skaden. Det er viktig å ta hensyn til at dette vil fortynne proteinene og mer, slik at pro-inflammatoriske mediatorer som de er vanligvis i størrelsesorden pg / ml under normale omstendigheter. Variasjonen kan reduseres ved å konsekvent behandling av BAL væske. Ved å benytte denne metoden, bør kontrolldyr som benytter en falsk operasjon utføres for å foreta hensiktsmessige sammenligninger som trakeostomi selv produserer betennelse.
En alternativ tilnærming for å gi adekvat anestesi til mus ville være via intraperitoneal injeksjon av ketamin og xylazin sammenlignet med isofluran inhalering som denne artikkelen beskrives. Dette alternativet er best overlates til forskeren basert på deres komfort nivå i å utføre denne alternative metoden. Fordeler inkludert minimert interaksjoner med immunrespons som flyktige anestetika er kjent for å endre normal immunsystemet fysiologi.
there har vært mange fremskritt i intubasjon metoder som brukes i mus, som krever videre undersøkelser for å pålitelig reprodusere histopatologi av menneskelig ALI. Bekymringene som finnes med intubasjon teknikker inkluderer: riktig endotrakealtuben plassering utover ledninger og over carina; laryngospasmer og bronkospasme; og laryngeal trauma forårsaket av selve teknikken. Disse er eliminert etter åpen trakeostomi metode at denne metoden benytter. Denne metoden er ikke uten begrensninger men som trakeotomi selv produserer skader og syre drypping utført med en injeksjonsnål kan ytterligere øke risikoen for alvorlige skader. Mus våken fra denne prosedyren med smerte, som senere forverrer deres perioperative hypovolemi sekundært til mangel på drikkevann. Som sådan gir denne metoden et alternativ til intubasjon teknikker, som kan redusere mengden av skade hvis det utføres på riktig måte.
I konklusjonen, benytter dette dyret modellen en åpen tracheostmien saltsyre drypping simulere magesyre aspirasjon å fremme forståelse av menneskets ALI patofysiologi, og den påfølgende utvikling av ARDS. Som menneskelige fysiologiske mekanismer er unike, gjengir ingen enkelt dyremodell alle kjennetegn på ALI. Men hvis egenskapene til denne ALI murine modellen eller i en hvilken som helst dyremodell blir tolket innenfor grensene og omfanget av modellen, kan de data som genereres gir fokuserte tester av hovedelementene i lungeskade respons hos mennesker. Etterforskeren må overvinne de begrensninger som er felles for alle modeller av ALI og bruke en best egnet til å teste sin hypotese og være bevisst om forskjellene mellom modellen og mennesker. 9
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| syringe, 1 cc | Becton Dickinson | 309628 | |
| syringe, 5 cc | Becton Dickinson | 309646 | |
| needle, 22 G x 1 1/2" | Becton Dickinson | 305159 | |
| needle, 26 G x 1 1/2" | Becton Dickinson | 305111 | |
| 1-O Braided Silk Suture | Harvard Apparatus | 517730 | |
| 3" Curved tissue serrated forceps | Fine Science Tools | 11065-07 | |
| 3" Curved tissue "toothed" forceps, 1 x 2 teeth | Fine Science Tools | 11067-07 | |
| 4" curved micro dissecting scissors | Fine Science Tools | 14061-10 | |
| bone cutting spring scissors | Fine Science Tools | 16144-13 | |
| 3 1/2" curved locking hemostat | Fine Science Tools | 13021-12 | |
| Disposable Skin Stapler | 3M | DS-25 | |
| tracheal cannula (20 gauge x 1/2" stainless steal tubing adapter) | Becton Dickinson | 408210 | |
| 60-degree Incline Dissection Board | |||
| 0.5% Bupivacaine | |||
| Isoflurane | |||
| Betadine and "Q-tip" cotton applicator |
References
- Knight, P. R., Rutter, T., Tait, A. R., Coleman, E., Johnson, K. Pathogenesis of gastric particulate lung injury: a comparison and interaction with acidic pneumonitis. Anesth Analg. 77 (4), 754-760 (1993).
- Raghavendran, K., Nemzek, J., Napolitano, L. M., Knight, P. R. Aspiration-induced lung injury. Crit Care Med. 39 (4), 818-826 (2011).
- Rubenfeld, G. D., et al. Incidence and outcomes of acute lung injury. N Engl J Med. 353 (16), 1685-1693 (2005).
- Kennedy, T. P., et al. Acute acid aspiration lung injury in the rat: biphasic pathogenesis. Anesthesia & Analgesia. 69 (1), 87-92 (1989).
- Kudoh, I., et al. The effect of pentoxifylline on acid-induced alveolar epithelial injury. Anesthesiology. 82 (2), 531-541 (1995).
- Prophet, E. B., Mills, B., Arrington, J. B., Sobin, L. H. Laboratory methods in histotechnology. , American Registry of Pathology. (1995).
- Kyriakides, C., et al. Membrane attack complex of complement and neutrophils mediate the injury of acid aspiration. J Appl Physiol. 87 (6), 2357-2361 (1999).
- Yoshikawa, S., et al. Acute ventilator-induced vascular permeability and cytokine responses in isolated and in situ mouse lungs. J Appl Physiol. 97 (6), 2190-2199 (2004).
- Eyal, F. G., Hamm, C. R., Coker-Flowers, P., Stober, M., Parker, J. C. The neutralization of alveolar macrophages reduces barotrauma-induced lung injury. FASEB J. 16 (4), 410-411 (2002).
- Hermans, C., Bernard, A. Lung epithelium-specific proteins: characteristics and potential applications as markers. Am J Respir Crit Care Med. 159 (2), 646-678 (1999).
- Segal, B. H., et al. Acid aspiration-induced lung inflammation and injury are exacerbated in NADPH oxidase-deficient mice. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 292 (3), 760-768 (2007).
- Matthay, M. A., Robriquet, L., Fang, X. Alveolar epithelium: role in lung fluid balance and acute lung injury. Proc Am Thorac Soc. 2 (3), 206-213 (2005).
- Richard, J. C., Factor, P., Welch, L. C., Schuster, D. P. Imaging the spatial distribution of transgene expression in the lungs with positron emission tomography. Gene Ther. 10 (25), 2074-2080 (2003).
