Här presenterar vi ett protokoll som beskriver den teknik för veno-venös extrakorporeal membransyresättning (ECMO) i en icke-intuberade, spontant andning mus. Denna murina modell av ECMO kan genomföras effektivt i experimentella studier av akut och slutstadiet lungsjukdomar.
Användning av extrakorporeal membransyresättning (ECMO) har ökat kraftigt under de senaste åren. ECMO har blivit en pålitlig och effektiv terapi för akut samt slutstadiet lungsjukdomar. Med ökningen av kliniska efterfrågan och långvarig användning av ECMO är processuella optimering och förebyggande av skador på flera organ av avgörande betydelse. Syftet med detta protokoll är att presentera en detaljerad teknik av veno-venös ECMO i en icke-intuberade, andas spontant mus. Detta protokoll visar den tekniska utformningen av ECMO och kirurgiska åtgärder. Denna murina ECMO-modell kommer att underlätta studiet av patofysiologi relaterade till ECMO (t.ex. inflammation, blödning och tromboemboliska händelser). På grund av överflödet av genetiskt modifierade möss, kan de molekylära mekanismerna som är involverade i ECMO-relaterade komplikationer också vara dissekeras.
Extrakorporeal membransyresättning (ECMO) är en tillfällig livsuppehållande system tar över fungerar av lungor och hjärta för att möjliggöra adekvat gasutbyte och perfusion. Hill et al1 beskrivs den första användningen av ECMO patienter 1972; men blev det bara används allmänt efter sin framgångsrika ansökan under den H1N1 influensan pandemin 20092. Idag används rutinmässigt ECMO som livräddande förfarande i slutstadiet hjärt- och lung sjukdomar3. Veno-venös ECMO är alltmer anställd som ett alternativ till invasiv mekanisk ventilation i vaken, icke-intuberade, patienter med refraktär andningssvikt4.
Trots dess utbrett införande, har olika komplikationer rapporterats för ECMO5,6,7. Komplikationer som kan upplevas av patienter på ECMO är blödning, trombos, sepsis, trombocytopeni, enhet-relaterade störningar och luftemboli. En systemisk inflammatorisk reaktion syndrom (SIRS) vilket resulterar i flera organskador är dessutom väl beskrivna både kliniskt och i experimentella studier8,9. Neurologiska komplikationer såsom hjärnan infarkt rapporteras också ofta hos patienter som genomgår långvarig ECMO behandling. För att förvirra frågor, är det ofta svårt att urskilja om komplikationer orsakade av ECMO själv eller uppkommer av underliggande sjukdomar som åtföljer akut och slutstadiet sjukdomar.
För att specifikt studera effekterna av ECMO på en frisk organism, måste en pålitlig experimentell djurmodell fastställas. Det finns mycket få rapporter på utförandet av ECMO på smådjur och alla begränsade till råttor. Hittills har har ingen musmodell av ECMO beskrivits i litteraturen. På grund av tillgången till ett stort antal genetiskt modifierade mus stammar, skulle inrättandet av en musmodell ECMO tillåta ytterligare utredning av molekylära mekanismer involverade i ECMO-relaterade komplikationer10,11.
Baserat på våra tidigare beskrivna murina modell hjärt bypass (CPB)12, har vi utvecklat en stabil metod för veno-venös ECMO i icke-intuberade, andas spontant möss. ECMO kretsen (figur 1), som innehåller utflöde och inflöde kanyler, en Peristaltisk pump, oxygenator och air-trapping reservoar, är liknar våra tidigare beskrivna modellen av murina CPB12 med undantag för att ha en mindre priming volym (0,5 mL). Detta protokoll visar den detaljerade tekniker, fysiologiska övervakning och blod gasar analys en framgångsrik ECMO-förfarande.
Tidigare har beskrivit vi en framgångsrik modell för CPB i en mus12,13. Att genomföra en sådan modell för akut eller slutstadiet lungsjukdomar som vi utvecklat en lätt-till-använda veno-venös ECMO krets för möss. Olika till CPB modellen, veno-venös ECMO kräver inte komplicerade kirurgiska ingrepp såsom sternotomi och fastspänning av aorta, vilket minskar risken för sår blödning i ett fullt hepariniserad djur. För att undvika embolisering av oxyg…
The authors have nothing to disclose.
Detta projekt stöds av KFO 311 Grant från Deutsche Forschungsgemeinschafts.
Sterofundin | B.Braun Petzold GmbH | PZN:8609189 | in 1:1 with Tetraspan |
Tetraspan 6% Solution | B. Braun Melsungen AG | PZN: 05565416 | in 1:1 with Sterofundin |
Heparin Natrium 25.000 | Ratiopharm GmbH | PZN: 3029843 | 2,5 IU per ml of priming |
NaHCO3 8,4% Solution | B. Braun Melsungen AG | PZN: 1579775 | 3% in priming solution |
Carprofen | Zoetis Inc., USA | PZN:00289615 | 5mg/kg/BW |
1 Fr PU Catheter | Instechlabs INC., USA | C10PU-MCA1301 | carotide artery |
2 Fr PU Catheter | Instechlabs INC., USA | C20PU-MJV1302 | jugular vein |
8-0 Silk suture braided | Ashaway Line & Twine Co., USA | 75290 | ligature |
Isoflurane | Piramal Critical Care GmbH | PZN:9714675 | narcosis |
Spring Scissors – 6mm Blades | Fine Science Tools GmbH | 15020-15 | instruments |
Spring Scissors – 2mm Blades | Fine Science Tools GmbH | 15000-03 | instruments |
Halsted-Mosquito Hemostat | Fine Science Tools GmbH | 13009-12 | instruments |
Dumont #55 Forceps | Fine Science Tools GmbH | 11295-51 | instruments |
Castroviejo Micro Needle Holder – 9cm | Fine Science Tools GmbH | 12060-02 | instruments |
Micro Serrefines | Fine Science Tools GmbH | 18555-01 | instruments |
Bulldog Serrefine | Fine Science Tools GmbH | 18050-28 | instruments |
Isoflurane Vaporizer Drager 19.1 | Drägerwerk AG & Co. KGaA | anesthesia 1,3 -2,5% | |
Multichannel Data Aquisition Device with ISOHEART Software | Hugo Sachs Elektronik GmbH, Germany | invasive pressure, ECG, t °C | |
i-STAT portable device | Abbott Laboratories, Lake Bluff, Illinois, USA | blood gas analysis | |
i-STAT CG4+ and CG8+ cartridges | Abbott Laboratories, Lake Bluff, Illinois, USA | blood gas analysis | |
C57Bl/6 mice, male, 30 g, 14 weeks old | Charles River Laboratories | housed 1 week before |