Qui, presentiamo un modello di endotossina riproducibile orientato all'unità di terapia intensiva nei ratti.
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Articolo metodologico
Un modello di endotossina orientato all'unità di terapia intensiva riproducibile nei ratti
In questo articolo
Sommario
Abstract
La sepsi e lo shock settico rimangono la principale causa di morte nelle unità di terapia intensiva. Nonostante i significativi miglioramenti nella gestione della sepsi, la mortalità varia ancora tra il 20 e il 30%. Sono urgentemente necessari nuovi approcci terapeutici al fine di ridurre il fallimento multiorgano correlato alla sepsi e la morte. Modelli animali robusti consentono uno o più approcci terapeutici e di testare il loro effetto sui parametri fisiologici e molecolari. In questo articolo viene presentato un semplice modello animale.
In primo luogo, l'anestesia generale è indotta negli animali con l'uso di volatili o mediante anestesia intraperitoneale. Dopo il posizionamento di un catetere endovenoso (vena della coda), la tracheostomia e l'inserimento di un catetere intraarterio (arteria della coda), viene avviata la ventilazione meccanica. Vengono registrati valori basali della pressione arteriosa media, della saturazione di ossigeno nel sangue arterioso e della frequenza cardiaca.
L'iniezione di lipopolisaccaridi (1 milligrammo/chilogrammo di peso corporeo) disciolti in soluzione salina tamponata con fosfato induce una risposta infiammatoria forte e riproducibile attraverso il recettore toll-like 4. Le correzioni dei fluidi e l'applicazione della noradrenalina vengono eseguite sulla base di protocolli consolidati.
Il modello animale presentato in questo articolo è facile da imparare e fortemente orientato al trattamento clinico della sepsi in un'unità di terapia intensiva con sedazione, ventilazione meccanica, monitoraggio continuo della pressione sanguigna e prelievo di sangue ripetitivo. Inoltre, il modello è affidabile, consentendo dati riproducibili con un numero limitato di animali in conformità con i principi 3R (ridurre, sostituire, perfezionare) della ricerca sugli animali. Mentre gli esperimenti sugli animali nella ricerca sulla sepsi non possono essere facilmente sostituiti, le misurazioni ripetitive consentono una riduzione degli animali e mantenere gli animali settici anestetizzati diminuisce la sofferenza.
Introduzione
La sepsi e la sua forma più grave, lo shock settico, sono sindromi sul terreno di un'infezione, con conseguente reazione infiammatoria di overshooting con il rilascio di citochine, che porta a cambiamenti fisiologici e biochimici con una difesa immunitaria soppressa e risultati fatali 1,2. Questa reazione infiammatoria squilibrata provoca disfunzione d'organo e insufficienza d'organo in vari organi vitali come polmone, rene e fegato. Con il 37%3, la sepsi è uno dei motivi più comuni per cui un paziente deve essere ricoverato in un'unità di terapia intensiva (ICU). La mortalità per sepsi....
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Protocollo
Tutti gli esperimenti presentati in questo protocollo sono stati approvati dalle autorità veterinarie del Cantone di Zurigo, Svizzera (numeri di approvazione 134/2014 e ZH088/19). Inoltre, tutte le fasi eseguite in questo esperimento sono state conformi alle Linee guida sugli esperimenti con gli animali dell'Accademia svizzera delle scienze medie (SAMS) e alle Linee guida della Federazione delle associazioni europee di scienza degli animali da laboratorio (FELASA).
1. Induzione dell'anestesia e monitoraggio degli animali
- Tenere ratti Wistar maschi con un peso di 250-300 grammi (g) in gabbie ventilate in condizioni prive di agenti ....
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Risultati
Il sistema presentato consente l'endotossiemia con animali emodinamicamente stabili come riportato in precedenza9. Mentre la pressione arteriosa media rimane stabile negli animali con e senza stimolazione LPS gli animali trattati con LPS sviluppano caratteristiche di sepsi come un eccesso di base negativo e una forte reazione infiammatoria misurata dalle citochine plasmatiche (6 ore dopo l'applicazione) come CINC-1 (867 ng / mL), MCP-1 (5027 ng / mL) e IL-6 (867 ng / mL) 8,.......
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Discussione
Il protocollo qui descritto consente un modello di sepsi altamente riproducibile, ma semplice da imparare, che può essere adattato in base alla domanda di ricerca. I dati essenziali in vivo che si riferiscono alla funzione degli organi come la frequenza cardiaca, la pressione sanguigna e la saturazione di ossigeno arterioso periferico possono essere raccolti continuamente e il prelievo di sangue può essere eseguito ripetutamente durante l'esperimento. Inoltre, è possibile installare modifiche relative ai protocolli di so.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno conflitti di interesse per quanto riguarda lo studio presentato. Martin Schläpfer ha presentato un brevetto per mitigare gli effetti negativi della chirurgia e/o dell'anestesia per i pazienti che utilizzano gas medicali, in particolare ossigeno (O2) e anidride carbonica (CO2). Ha ricevuto sovvenzioni di ricerca illimitate da Sedana Medical, Svezia, e da Roche, Svizzera, non correlate a questo lavoro.
Ringraziamenti
Gli autori ringraziano Beatrice Beck-Schimmer (MD) ed Erik Schadde (MD) per il loro esame critico e il loro prezioso contributo per questo manoscritto.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Suture di seta 2-0 | Ethicon, Sommerville, NJ | K833 | |
| Catetere endovenoso chirurgico standard 26 | Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ | 391349 | Apparecchiature per anestesia standard |
| 6-0 LOOK seta intrecciata nera | Surgical Specalities Corporation, Wyomissing, PA | SP114 | |
| Pompa a siringa Alaris | Bencton Dickinson | ||
| Betadine | Mundipharma, Basilea, Svizzera | 7.68034E+12 | Numero GTIN |
| Micropinze a punte fini curve | precisione mondiali (WPI), Sarasota, FL | 504513 | Facilita la preparazione vascolare |
| Micropinze a punte fini | precisione mondiali (WPI), Sarasota, FL | 501976 | Le punte devono essere lucidate regolarmente |
| Monitoraggio dell'anestesia Infinity Delta XL | Draeger, Lü beck, Germania | ||
| Isoflurano, flaconi da 250 mL | Attane, Piramal, Mumbai, India | LDNI 22098 | Attrezzatura veterinaria standard |
| Ketamina (Ketalar) | Pfitzer, New York, NY | ||
| Lipopolisaccaride (LPS) da Escherichia coli, sierotipo 055:B5 | Sigma, Buchs, Svizzera | ||
| Cotton fioc piccolo | Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germania | EH11.1 | Chirurgico standard |
| Ringerfundin | Bbraun, Melsungen, Germania | ||
| Vaporizzatore Tec-3 Isofluorane | Ohmeda, GE-Healthcare, Chicago, IL | non più disponibile | Attrezzatura veterinaria standard |
| Xilazina (Xilazina Streuli) | Streuli AG, Uznach, Svizzera |
Riferimenti
- Hotchkiss, R. S., Karl, I. E. The pathophysiology and treatment of sepsis. New England Journal of Medicine. 348 (2), 138-150 (2003).
- Singer, M., et al. The Third International Consensus Definitions for Sepsis and Septic Shock (....
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Ristampe e permessi
