صدمة النزفية غير المنضبط نمذجة عبر الكبد تهتز في الفئران مع رصد الدورة الدموية في الوقت الحقيقي
Summary
يمكن نمذجة نزيف غير المنضبط، وهو سبب مهم للوفيات بين مرضى الصدمة، وذلك باستخدام تهتك الكبد القياسية في نموذج الفئران. هذا النموذج يؤدي إلى فقدان الدم متسقة، والبقاء على قيد الحياة، ويسمح لاختبار عوامل مرقئ. توفر هذه المقالة عملية خطوة بخطوة لتنفيذ هذا النموذج القيم.
Abstract
النزف غير المنضبط هو سبب مهم للوفيات التي يمكن الوقاية منها بين مرضى الصدمة. قمنا بتطوير نموذج الفئران من نزيف غير المنضبط عن طريق تهتك الكبد الذي يؤدي إلى فقدان الدم متسقة، وتعديلات الدورة الدموية، والبقاء على قيد الحياة.
الفئران الخضوع لاستئصال موحدة من الفص الأوسط الأوسط من الكبد. ويسمح لهم بالنزيف دون تدخل ميكانيكي. يمكن أن تدار العوامل مرقئ كما قبل العلاج أو العلاج الانقاذ اعتمادا على مصلحة المحقق. خلال وقت النزف، يتم تنفيذ رصد الدورة الدموية في الوقت الحقيقي عبر خط الشريان الفخذ الأيسر. ثم يتم التضحية الفئران، ويتم قياس فقدان الدم، ويتم جمع الدم لمزيد من التحليل، ويتم حصاد الأجهزة لتحليل الإصابة. ويصف التصميم التجريبي للسماح للاختبار المتزامن للحيوانات متعددة.
نزيف الكبد كنموذج من نزيف غير المنضبط موجود طن الأدب، في المقام الأول في نماذج الفئران والخنازير. بعض هذه النماذج تستخدم مراقبة الدورة الدموية أو قياس فقدان الدم ولكن تفتقر الاتساق. النموذج الحالي يتضمن القياس الكمي لفقدان الدم، رصد الدورة الدموية في الوقت الحقيقي في نموذج الفئران التي توفر ميزة استخدام خطوط المعدلة وراثيا وآلية الإنتاجية العالية لمواصلة التحقيق في الآليات الفيزيولوجية المرضية في نزيف غير المنضبط.
Introduction
الصدمة هي السبب الرئيسي للوفاة والعجز بين الشباب في جميع أنحاء العالم. 1 لا يزال النزف غير المنضبط السبب الرئيسي للوفيات بين المصابين بصدمات شديدة. 2 إدارة المريض النزيف الصدمة هو شقين: السيطرة على النزيف الجراحي، والإنعاش واستبدال الدم المفقود.
وكانت النماذج الحيوانية للصدمة النزفية حجر الزاوية في أبحاث الصدمة، ويمكن استخدامها في تقييم الفيزيولوجيا المرضية وعلاج الصدمة / النزفية. 3 ، 4 الصدمة في النماذج الحيوانية يمكن أن يتحقق على نطاق واسع بطريقتين: تسيطر على النزف والنزيف غير المنضبط. 5 ، 6 يتم التحكم في النزف عن طريق إزالة حجم ثابت من الدم أو إزالة الدم لتحقيق ضغط الدم معين (الضغط الثابت). بينما النماذج سي مفيدة في التقييم في آليات والتغيرات المناعية في صدمة النزفية، فهي لا تنطبق على اختبار عوامل مرقئ ولا تحاكي السيناريو السريري للنزف بعد الصدمة. إلى هذه الدرجة، سعينا لتطوير نموذج من النزيف غير المنضبط التي من شأنها أن تسمح لنا لاختبار التغيرات مرقئ والعناصر المؤيدة للتخثر في نموذج الفئران. الكبد هو خيار جذاب لنزيف غير المنضبط في جزء منه بسبب إمدادات الدم المزدوج للكبد وأنها واحدة من الأجهزة داخل البطن الأكثر إصابة في كل من صدمة حادة واختراق. ونظرا للأهمية السريرية العالية، تم استخدام الكبد كنموذج للنزيف غير المنضبط، والأكثر شيوعا في نماذج الفئران والخنازير ولكن في الآونة الأخيرة في الرئيسيات أيضا. 7 ، 8 ، 9 ، 10 ، 11 ، 12 </sup> أدرجت نماذج الفئران أيضا إصابة الكبد، مثل نموذج سحق أو صدمة حادة؛ ومع ذلك، فإن هذه النماذج لا يؤدي إلى صدمة النزفية الثانوية لإصابة الكبد. 13 ، 14
نماذج الفئران والخنازير من نزيف الكبد غير المنضبط، في حين قيمة في النظر في ممارسات الإنعاش ورصد الدورة الدموية، هي أقل فائدة من نموذج الفئران لأسباب مختلفة مثل التكلفة، وعدد من الحيوانات المستخدمة، والأهم من ذلك نقص النسبي خطوط المعدلة وراثيا المتاحة للتحليل من الإشارات الخلوية والجزيئية محددة. ويشارك نموذج الفئران الحالي أوجه تشابه هامة لنماذج نزيف الكبد الموجودة بما في ذلك تهتك الكبد موحدة، وفقدان الدم الكمي، ورصد الدورة الدموية، والقدرة على إجراء تحليل البقاء على قيد الحياة. العديد من النماذج الموجودة فقط تتضمن بعض هذه الجوانب في حين تم تطوير نموذجنا لقياس العديد من فاريا الفسيولوجيةفي وقت واحد وفي الفئران متعددة. كذلك، فإن تطوير نموذج الفئران يفتح الباب أمام التحقيقات وراء الإنعاش وإلى آليات الفيزيولوجيا المرضية أكبر في نزيف غير المنضبط مع إمكانات من حيث التكلفة، وارتفاع الإنتاجية نموذج باستخدام التقنيات الجزيئية المتقدمة.
Protocol
Representative Results
Discussion
نموذج تهتك الكبد الفئران وصفها هنا يوفر نموذج موثوق بها، متسقة من نزيف غير المنضبط. هذا النموذج هو واضح لأداء ولكن هناك خطوات هامة تتطلب دراسة دقيقة. الجزء الأكثر تحديا من الناحية الفنية من النموذج هو قنية من الأوعية الفخذية لمراقبة الدورة الدموية وإدارة السوائل / ال…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد عمل هذه المخطوطة بتمويل للدكتور نيل من قبل برنامج المشروع التجريبي معهد الطب الوعائي في الارقاء والأحياء الدموية (P3HVB) والزمالة البحوث عست. ويدعم هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية الأمريكية للصحة المنح 1 R35 GM119526-01 و UM1HL120877-01.
Materials
| SS/45 dumonts | Fine Science Tools | 11203-25 |
| surgical scissors | Fine Science Tools | 14068-12 |
| hemostats | Fine Science Tools | 13009-12 |
| microscissors | Fine Science Tools | 15000-08 |
| 0.8mm curved forceps | Fine Science Tools | 11009-13 |
| suture reel 6-0 | Fine Science Tools | 18020-60 |
| suture 4-0 silk w/ needle | Owens Minor | K188H |
| gauze 4×4 | can be purchased through any global vendor | |
| cotton-tip applicator | can be purchased through any global vendor | |
| 30G needle | can be purchased through any global vendor | |
| 23G needle | can be purchased through any global vendor | |
| 10cc syringe | can be purchased through any global vendor | |
| 50cc conical tube | can be purchased through any global vendor | |
| 1cc syringe w/ 25G needle | Fisher Scientific | 14-826-88 |
| Polyethylene 10 tubing 100`(PE-10) | Fisher Scientific | 14-170-12P |
| Polyethylene 50 tubing 100`(PE-50) | Fisher Scientific | 14-170-12B |
| 3-way stopcock | Fisher Scientific | NC9779127 |
| surgical blue pad | Fisher Scientific | 50-7105 |
| Sterile Field dressings | Fisher Scientific | NC9517505 |
| tape rolls 1" | Corporate Express | MMM26001 |
| straight side wide mouth jars | VWR | 159000-058 |
| stainless steel tray 8" x 11" | VWR | 62687-049 |
| male-male leur lock 3-way | VWR | 20068-909 |
| sterilization pouch 3"x8" | VWR | 24008 |
| sterilization pouch 5"x10" | VWR | 24010 |
| absorption triangles | Fine Science Tools | 18105-03 |
| 7mm wound clip applier | Fisher Scientific | E0522687 |
| 1000 7mm wound clips | Fisher Scientific | E0522687 |
| betadine (4oz) | can be purchased through any global vendor | |
| sterile gloves | can be purchased through any global vendor | |
| eppendorfs | can be purchased through any global vendor | |
| 1/2cc Lo-Dose insulin syringe | Fisher Scientific | 12-826-79 |
| small weigh boat | can be purchased through any global vendor | |
| lactated ringers | can be purchased through any global vendor | |
| hepranized saline solution (.1µ hep + 9.9µNaCl) | can be purchased through any global vendor | |
| phosphate buffered saline | can be purchased through any global vendor | |
| pentobarbital | can be purchased through any global vendor | |
| Wild M650 microscope w/ boom stand | Leica | |
| Digi-Med BPA-400 analyzer & systems integrator | Micro-Med | SYS-400 |
| TXD-310 (Digi-Med Transducer) | Micro-Med | TXD-300 |
| Computer | Dell | |
| microbead instrument sterilizer | VWR | 11156-002 |
| Oster A5 clippers w. size 40 blade | VWR | 10749-020 |
| circulating heating pad 18×26 | Harvard | py872-5272 |
| rectal thermometer | Kent Scientific | RET-3 |
References
- Chang, R., Cardenas, J. C., Wade, C. E., Holcomb, J. B. Advances in the understanding of trauma-induced coagulopathy. Blood. 128 (8), 1043-1049 (2016).
- Kutcher, M. E., et al. A paradigm shift in trauma resuscitation: evaluation of evolving massive transfusion practices. JAMA surgery. 148 (9), 834-840 (2013).
- Tsukamoto, T., Pape, H. C. Animal Models for Trauma Research. Shock. 31 (1), 3-10 (2009).
- Darwiche, S. S., et al. Pseudofracture: an acute peripheral tissue trauma model. J Vis Exp. (50), (2011).
- Lomas-Niera, J. L., Perl, M., Chung, C. -. S., Ayala, A. Shock and Hemorrhage: an Overview of Animal Models. Shock. 24, 33-39 (2005).
- Kohut, L. K., Darwiche, S. S., Brumfield, J. M., Frank, A. M., Billiar, T. R. Fixed volume or fixed pressure: a murine model of hemorrhagic shock. J Vis Exp. (52), (2011).
- Matsuoka, T., Hildreth, J., Wisner, D. H. Liver injury as a model of uncontrolled hemorrhagic shock: resuscitation with different hypertonic regimens. J Trauma. 39 (4), 674-680 (1995).
- Komachi, T., et al. Adhesive and Robust Multilayered Poly(lactic acid) Nanosheets for Hemostatic Dressing in Liver Injury Model. J. Biomed. Mater. Res. Part B Appl. Biomater. , (2016).
- Orfanos, N. F., et al. The effects of antioxidants on a porcine model of liver hemorrhage. J Trauma Acute Care Surg. 80 (6), 964-971 (2016).
- Morgan, C. E., Prakash, V. S., Vercammen, J. M., Pritts, T., Kibbe, M. R. Development and validation of 4 different rat models of uncontrolled hemorrhage. JAMA Surgery. 150 (4), 316-324 (2015).
- Rosselli, D. D., Brainard, B. M., Schmiedt, C. W. Efficacy of a topical bovine-derived thrombin solution as a hemostatic agent in a rodent model of hepatic injury. Can J Vet Res. 14 (14), 303-308 (2015).
- Sheppard, F. R., et al. Development of a Nonhuman Primate (Rhesus Macaque) Model of Uncontrolled Traumatic Liver Hemorrhage. Shock. 44, 114-122 (2015).
- Nemzek-Hamlin, J. A., Hwang, H., Hampel, J. A., Yu, B., Raghavendran, K. Development of a murine model of blunt hepatic trauma. Comp Med. 63 (5), 398-408 (2013).
- Vogel, S., et al. Platelet-derived HMGB1 is a critical mediator of thrombosis. J Clin Invest. 125 (12), (2015).
- Modery-Pawlowski, C. L., Tian, L. L., Ravikumar, M., Wong, T. L., Sen Gupta, A. In vitro and in vivo hemostatic capabilities of a functionally integrated platelet-mimetic liposomal nanoconstruct. Biomaterials. 34 (12), 3031-3041 (2013).
