Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

نموذج السموم الداخلية الموجه نحو وحدة العناية المركزة القابلة للتكرار في الفئران

Published: February 20, 2021 doi: 10.3791/62024

Summary

هنا ، نقدم نموذجا للسموم الداخلية الموجهة نحو وحدة العناية المركزة القابلة للتكرار في الفئران.

Abstract

ولا يزال الإنتان والصدمة الإنتانية السبب الرئيسي للوفاة في وحدات العناية المركزة. على الرغم من التحسينات الكبيرة في إدارة الإنتان ، لا تزال الوفيات تتراوح بين 20 و 30٪. هناك حاجة ماسة إلى نهج علاجية جديدة من أجل الحد من فشل الأعضاء المتعددة المرتبطة بالإنتان والوفاة. تسمح النماذج الحيوانية القوية بنهج علاج واحد أو عدة طرق بالإضافة إلى اختبار تأثيرها على المعلمات الفسيولوجية والجزيئية. في هذه المقالة ، يتم تقديم نموذج حيواني بسيط.

أولا ، يتم تحفيز التخدير العام في الحيوانات إما باستخدام التخدير المتطاير أو عن طريق التخدير داخل الصفاق. بعد وضع قسطرة في الوريد (الوريد الذيل) ، وفغر القصبة الهوائية ، وإدخال قسطرة داخل الشرايين (شريان الذيل) ، تبدأ التهوية الميكانيكية. يتم تسجيل القيم الأساسية لمتوسط ضغط الدم الشرياني وتشبع الأكسجين في الدم الشرياني ومعدل ضربات القلب.

إن حقن عديدات السكاريد الشحمية (1 ملليغرام / كيلوغرام من وزن الجسم) المذاب في محلول ملحي مخزن بالفوسفات يحفز استجابة التهابية قوية وقابلة للتكرار عبر المستقبل الشبيه بالرسوم 4. يتم إجراء تصحيحات السوائل وكذلك تطبيق النورادرينالين على أساس بروتوكولات راسخة.

النموذج الحيواني المقدم في هذه المقالة سهل التعلم وموجه بقوة نحو علاج الإنتان السريري في وحدة العناية المركزة مع التخدير والتهوية الميكانيكية والمراقبة المستمرة لضغط الدم وأخذ عينات الدم المتكررة. أيضا ، النموذج موثوق به ، مما يسمح ببيانات قابلة للتكرار مع عدد محدود من الحيوانات وفقا لمبادئ 3R (تقليل ، استبدال ، صقل) للبحوث الحيوانية. في حين أن التجارب على الحيوانات في أبحاث الإنتان لا يمكن استبدالها بسهولة ، فإن القياسات المتكررة تسمح بتقليل الحيوانات والحفاظ على تخدير الحيوانات الإنتانية يقلل من المعاناة.

Introduction

الإنتان وشكله الأكثر حدة ، الصدمة الإنتانية ، هي متلازمات على أرض العدوى ، مما يؤدي إلى تفاعل التهابي مفرط مع إطلاق السيتوكينات ، مما يؤدي إلى تغيرات فسيولوجية وكيميائية حيوية مع دفاع مناعي مكبوت ونتائج قاتلة 1,2. هذا التفاعل الالتهابي غير المتوازن يؤدي إلى خلل وظيفي في الأعضاء وفشل الأعضاء في مختلف الأعضاء الحيوية مثل الرئة والكلى والكبد. مع 37٪ 3 ، يعد الإنتان أحد الأسباب الأكثر شيوعا لدخول المريض إلى وحدة العناية المركزة (ICU). يتراوح معدل وفيات الإنتان حاليا حوالي 20-30٪ 4. العلاج المبكر والفعال بالمضادات الحيوية له أهمية قصوى5. يجب تثبيت إنعاش السوائل وضاغط الأوعية في وقت مبكر ، بخلاف ذلك ، فإن العلاج داعم تماما6.

يعرف الإنتان بأنه عدوى مثبتة أو مشتبه بها بالبكتيريا أو الفطريات أو الفيروسات أو الطفيليات ، والتي يصاحبها خلل وظيفي في الأعضاء. يتم استيفاء معايير الصدمة الإنتانية عندما يكون هناك انهيار آخر للقلب والأوعية الدموية لا يستجيب لعلاج السوائل وحده ، ويكون مستوى اللاكتات أكثر من 2 ملليمول / لتر موجودا2. قد يحدث فشل الأعضاء المرتبط بالإنتان في أي عضو ، ولكنه شائع جدا في نظام القلب والأوعية الدموية والدماغ والكلى والكبد والرئة. يحتاج معظم المرضى الذين يعانون من الإنتان إلى التنبيب داخل القصبة الهوائية لتأمين مجرى الهواء للمريض ، والحماية من الطموح ، وتطبيق التهوية الزفيرية النهائية الإيجابية مع جزء كبير من الأكسجين الملهم لمنع نقص الأكسجة أو التغلب عليه. من أجل تحمل أنبوب القصبة الهوائية والتهوية الميكانيكية ، يحتاج المرضى عادة إلى التخدير.

السموم الداخلية ، مثل عديدات السكاريد الشحمية (LPS) كمكون من غشاء البكتيريا سالبة الجرام تحفز تفاعلا التهابيا قويا عبر المستقبل الشبيه بالحصيلة (TLR) 47. يضمن تنشيط مسار محدد تفاعلا التهابيا مستقرا. تعرف السيتوكينات مثل البروتين الجاذب الكيميائي المستحث بالسيتوكين 1 (CINC-1) ، والبروتين الجاذب الكيميائي أحادي الخلية 1 (MCP-1) ، والإنترلوكين 6 (IL-6) كعوامل تنبؤية للشدة والنتيجة في هذا النموذج8. تم استخدام تطبيق LPS عن طريق الوريد بنجاح لدراسة جوانب مختلفة من الإنتان في الفئران 8,9.

لا يزال علاج الإنتان يمثل تحديا، خاصة بسبب عدم وجود نماذج حيوانية تنبؤية. إذا كان تسمم الدم الداخلي مع تنشيط الالتهاب الجهازي هو نموذج مناسب لتطوير العلاجات الدوائية أمر قابل للنقاش. ومع ذلك ، مع مسار TLR 4 المعروف الناجم عن LPS ، يمكن اكتساب معرفة مهمة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

تمت الموافقة على جميع التجارب المقدمة في هذا البروتوكول من قبل السلطات البيطرية في كانتون زيورخ ، سويسرا (أرقام الموافقة 134/2014 و ZH088/19). وعلاوة على ذلك، كانت جميع الخطوات التي أجريت في هذه التجربة وفقا للمبادئ التوجيهية بشأن التجارب على الحيوانات التي وضعتها الأكاديمية السويسرية للعلوم الطبية (SAMS) والمبادئ التوجيهية لاتحاد الجمعيات الأوروبية لعلوم المختبرات (FELASA).

1. تحريض التخدير ومراقبة الحيوان

  1. احتفظ بذكور فئران Wistar بوزن 250-300 جرام (جم) في أقفاص جيدة التهوية في ظل ظروف خالية من مسببات الأمراض. توفير دورة ضوئية / مظلمة لمدة 12-12 ساعة عند درجة حرارة محيطة تبلغ 22 ± 1 درجة مئوية ، وحرية الوصول إلى الطعام والماء.
  2. حث التخدير العام إما عن طريق الحث المتطاير مع الأيزوفلوران (تركيز 3-5 ٪) في مربع تحريض التخدير لمدة 30 ثانية (الشكل 1A) أو بدلا من ذلك ، حث التخدير مع حقن طلقة واحدة من الكيتامين / الزيلازين (10/1 ملليغرام (ملغ) لكل 100 غرام من وزن الجسم).
  3. انقل الحيوان إلى مكان عمل وضع الحيوان على حصيرة تسخين طوال التجربة بأكملها. حافظ على درجة حرارة الجسم بين 36.5 و 37 درجة مئوية.
  4. استخدم مخروط الأنف لتوفير الأكسجين (600 مل / دقيقة). أضف الأيسوفلوران 2-3٪ إذا تم اختيار التخدير المتطاير لصيانة التخدير. تأكد من أن الحيوان يتنفس تلقائيا.
  5. تأكد من مستوى التخدير من خلال عدم وجود منعكس قرصة إصبع القدم قبل تركيب فغر القصبة الهوائية والقسطرة الشريانية والوريدية.
  6. تحقق من وجود كمية كافية من الأوكسجين عن طريق مراقبة تشبع الأكسجين المحيطي (تشبع الأكسجين الطبيعي 98 - 100٪).
  7. استخدم مرهما (مرهم فيتامين أ) لحماية العينين.
  8. قم بإعداد أدوات جراحية معقمة وقسطرة على طاولة جانبية كما هو موضح في الشكل 1B.
  9. بالإضافة إلى ذلك ، قم بإعداد مراقبة تشبع الضغط والأكسجين كما هو موضح في الشكل 1C.

2. الوصول عن طريق الوريد

  1. ضع عاصبة في ذيل الفئران القريب لتسهيل الوصول الوريدي (الشكل 2A).
  2. تطهير الذيل 3 مرات مع الكحول.
  3. حث قسطرة G26 عن طريق الوريد في أحد عروق الذيل الجانبية.
    ملاحظة: من تجربتنا ، من الأسهل وضع الوصول عن طريق الوريد في الجزء البعيد من ذيل الفئران ، لأن الوريد هنا يقع بالقرب من الجلد. بالإضافة إلى ذلك ، في حالة فشل القنية ، هناك مساحة كافية للتحرك عن قرب.
  4. تجنب بدقة حقن الهواء.
  5. فك العاصبة بعد وضع القسطرة الوريدية.
  6. ثبت القسطرة الوريدية في مكانها بشريط لاصق (الشكل 2B).
  7. قم بتوصيل مضخات المحاقن بالوصول عن طريق الوريد للتطبيق المستمر للسوائل والأدوية.
  8. استخدم أجهزة التوقف ثلاثية الاتجاهات لسائل البلعة وتطبيق الأدوية وأخذ عينات الدم الوريدية.

3. فغر القصبة الهوائية

  1. حلق منطقة الرقبة الأمامية للحيوان.
  2. تطهير الجلد الحليق 3 مرات بمحلول اليود الفعال.
  3. قم بإجراء شق طولي يبلغ طوله حوالي 2 سم باستخدام مشرط (مع شفرة رقم 10).
  4. سحب الجلد مع 2-0 خيوط الحرير.
  5. قم بإعداد الحنجرة والقصبة الهوائية بصراحة باستخدام مقص جراحي (الشكل 3A).
  6. تأكد من فتح القصبة الهوائية بمقص جراحي دقيق في مشبك القصبةالهوائية 3-5.
  7. أدخل قنية قصبة هوائية معقمة في القصبة الهوائية. كن حذرا ، لا تدخل القنية بعمق شديد لتجنب التهوية من جانب واحد.
  8. إصلاح القنية في مكانها باستخدام خياطة الحرير 2-0.
  9. قم بتوصيل القنية بجهاز تهوية للضغط أو التهوية التي يتم التحكم في حجمها (الشكل 3B).

4. الوصول الشرياني

  1. تطهير ذيل الفئران 3 مرات بمحلول البوفيدون اليود.
  2. قطع الجلد باستخدام مشرط (مع شفرة رقم 10) حوالي 1 سم طوليا في الجانب البطني.
  3. توخي الحذر ، لا تقطع بعمق لتجنب إصابة شريان الذيل.
  4. استخدم المجهر الجراحي لكشف الشريان بعناية. قطع اللفافة المحيطة بالشريان باستخدام مقص جراحي مجهري.
  5. قم بربط الجزء البعيد من الشريان باستخدام خياطة حريرية 6-0.
  6. قم بإعداد خياطة حريرية قريبة 6-0 ولكن لا تشد الحرير (الشكل 4A).
  7. أدخل قسطرة G-26 في الشريان بين خياطة الحرير البعيدة والقريبة.
  8. بمجرد أن تكون القسطرة في الشريان ، قم بتشديد خياطة الحرير القريبة وثبت القسطرة في مكانها (الشكل 4B).
  9. قم بتوصيل القسطرة بمحول ضغط لتوفير قياس مستمر للضغط الشرياني (متوسط الضغط الشرياني الطبيعي: 60 - 100 مم زئبق) (الشكل 4C).
  10. بالإضافة إلى ذلك ، ضع سدادة ثلاثية الاتجاهات بين القسطرة المتصلة بمحول الضغط وقسطرة G-26 لأخذ عينات الدم الشرياني.

5. قياس خط الأساس ، تحريض الإنتان وقياسات المتابعة

  1. بعد أن وصل الحيوان إلى حالة ثابتة ، حقن LPS.
  2. جمع عينات الدم عند الوصول إلى حالة مستقرة (عادة بعد 15-30 دقيقة).
  3. استبدل فقدان السوائل من عينات الدم بمحلول رينجر بنسبة 1:4.
  4. للحث على الإنتان ، حقن LPS كبلعة أو كتطبيق LPS مستمر.
  5. لتطبيق البلعة ، حقن 1 ملغ من LPS / كيلوغرام من وزن الجسم (كجم) المذاب في محلول ملحي مخزن بالفوسفات (PBS) بتركيز 1 ملغ / مل.
  6. للتطبيق المستمر ، حقن 300 ميكروغرام من LPS / kg / hour طوال التجربة بأكملها باستخدام مضخة حقنة (محلول مخزون LPS: 1 mg / mL في PBS).
  7. تجنب حقن الهواء في جميع الأوقات من أجل منع انسداد الهواء.
  8. حدد بروتوكولات استبدال السوائل، وبروتوكولات تطبيق مضيق للأوعية، ومعايير الإجهاض (على سبيل المثال انخفاض ضغط الدم الذي يعرف بأنه متوسط ضغط الدم الشرياني أقل من 50 مم زئبق لأكثر من 30 دقيقة على الرغم من استبدال السوائل) قبل إعداد التجربة.
    ملاحظة: نقترح ضخ مستمر لمحلول رينجر بمعدل 10 مل / كجم / ساعة.
  9. اطرح أي إدارة مستمرة للسوائل (على سبيل المثال ، لتطبيق LPS المستمر) من الكمية التي تم غرسها بحيث تكون النتائج قابلة للمقارنة مع نتائج المجموعات الضابطة.
    ملاحظة: في نهاية التجربة ، وقبل حصاد أي أعضاء مثل الكبد أو الكلى أو الطحال لمزيد من التحليلات مثل الفحص النسيجي أو الكيميائي الحيوي ، يمكن قتل الحيوانات عن طريق شق في الوريد الأجوف السفلي. الطريقة الموصى بها للقتل الرحيم هي إحضار الحيوانات إلى مستوى جراحي للتخدير قبل شق الوريد الأجوف السفلي وحقن المياه المالحة الباردة في القلب الأيسر ، خاصة إذا كان سيتم تقييم علامات الالتهاب في الأعضاء. ضمان الامتثال للمتطلبات القانونية والمبادئ التوجيهية المحلية. للتحقق من فشل الأعضاء المرتبطة بالإنتان ، يمكن تحليل علامة مؤيدة لموت الخلايا المبرمج مثل caspase-3 بالإضافة إلى α1-microglobuline للتحقق من الضرر الأنبوبي في الكلى. قد يوفر التحليل الخاص بالعضو للعلامات مثل CINC-1 و MCP-1 و IL-6 أيضا معلومات حول الاستجابة الالتهابية الخاصة بالعضو.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

يسمح النظام المقدم بتسمم الدم الداخلي مع الحيوانات المستقرة ديناميكيا كما ذكر سابقا9. في حين أن متوسط الضغط الشرياني لا يزال مستقرا في الحيوانات التي لديها ، وبدون تحفيز LPS ، فإن الحيوانات المعالجة LPS تطور خصائص الإنتان مثل فائض القاعدة السلبي والتفاعل الالتهابي القوي الذي يقاس بواسطة سيتوكينات البلازما (6 ساعات بعد التطبيق) مثل CINC-1 (867 نانوغرام / مل) ، MCP-1 (5027 نانوغرام / مل) ، و IL-6 (867 نانوغرام / مل) 8 ، الشكل 5.

Figure 1
الشكل 1: إعداد المعدات: صندوق تحريض التخدير ومخروط الأنف لتطبيق التخدير / الأكسجين (A). المواد المعقمة التي يجب تحضيرها قبل الجراحة: قسطرة وريدية 26G ، مشرط برقم شفرة 10 ، ملقط منحني ، ملقط مستقيم ، حامل إبرة واحد ، 2-0 و 6-0 روابط حريرية ، q-tips ، مباحث جراحية ، مجهر جراحي (B). معدات المراقبة: مراقبة التخدير باستخدام محول الضغط وتشبع مستشعر الأكسجة المحيطية (SpO2) للمراقبة المستمرة (C). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 2
الشكل 2: الوصول الوريدي: يتم تطبيق عاصبة على ذيل الفئران القريبة (A). يجب إدخال الوصول الوريدي في الجزء البعيد من الذيل وتثبيته في مكانه (B). يجب تجنب الانسداد الهوائي بدقة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 3
الشكل 3: فغر القصبة الهوائية: يتم تحضير الحنجرة والقصبة الهوائية بصراحة باستخدام مقص جراحي وتتعرض باستخدام 2-0 خيوط حريرية (A). بعد فتح القصبة الهوائية باستخدام مقص جراحي دقيق في مشبك القصبة الهوائية 3-5 ، يتم إدخال قنية القصبةالهوائية وتثبيتها في مكانها وتوصيلها بجهاز التنفس الصناعي (B) يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

Figure 4
الشكل 4: الوصول الشرياني: بعد التعرض الجراحي لشريان الذيل باستخدام مشرط ومقص دقيق جراحي ، يتم تشديد رباط حريري بعيد 6-0 ، ويتم تحضير الرباط القريب (A). بعد إدخال قسطرة G-26 في الشريان ، يتم تثبيتها في مكانها (B). تسمح القسطرة الشريانية بأخذ عينات الدم المتكررة وكذلك المراقبة المستمرة لضغط الدم (C). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 5
الشكل 5: النتائج التمثيلية: في حين أن الحيوانات لا تزال مستقرة ديناميكيا دمويا في LPS وكذلك في المجموعة الوهمية (A) ، فإنها تطور خصائص تسمم الدم الداخلي مثل فائض القاعدة السلبي (B) وزيادة الوسطاء الالتهابيين مثل البروتين الجاذب الكيميائي المستحث بالسيتوكين 1 (CINC-1) (C) ، والبروتين الجاذب الكيميائي أحادي الخلية 1 (MCP-1) (D) ، والإنترلوكين 6 (IL-6) (E). تم استنساخ الرقم بإذن من Wolters Kluwer Health Inc. و Beck-Schimmer et al و Eur J Anaesthesiol 2017 ؛ 34:764-7759. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

يسمح البروتوكول الموصوف هنا بنموذج إنتان قابل للتكرار للغاية ، ولكنه بسيط لتعلم الإنتان ، والذي يمكن تكييفه وفقا لسؤال البحث. يمكن جمع البيانات الأساسية في الجسم الحي التي تشير إلى وظائف الأعضاء مثل معدل ضربات القلب وضغط الدم وتشبع الأكسجين الشرياني المحيطي بشكل مستمر ، ويمكن إجراء أخذ عينات الدم بشكل متكرر طوال التجربة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تثبيت التعديلات المتعلقة ببروتوكولات استبدال السوائل ودعم ضاغط الأوعية. بالنظر إلى استقرار الدورة الدموية للحيوانات ، يمكن إجراء التجارب على مدار عدة ساعات ، كما ذكر سابقا8.

تجدر الإشارة إلى أنه يجب اختيار نموذج تعفن الدم المناسب من أجل الإجابة على سؤال بحثي محدد10,11. جميع نماذج الإنتان لها مزاياها ، ولكن أيضا عيوبها. في المقالة الحالية ، يتم تقديم نموذج تسمم الدم الداخلي ، مما يؤدي إلى التهاب قوي ولكنه معقم. الخصائص الرئيسية للإنتان ، مثل تطوير استجابة التهابية قوية12 ، والخلل البطاني والضرر 13 وفشل الأعضاء المتعددة14 موجودة. ولذلك، فإن النموذج المقدم يتفق مع التعريف المنشور سابقا لنماذج الإنتان في الحيوانات من قبل "إجماع الخبراء الدوليين لدراسات الإنتان قبل السريرية"15. قد تكون العناصر الرئيسية الأخرى مختلفة عن الإنتان البكتيري. على سبيل المثال ، يحفز تطبيق البلعة LPS استجابة القلب والأوعية الدموية الناقصة16 ، والتي لا تتوافق مع الاستجابة الديناميكية المفرطة التي لوحظت في الإنتان البشري. غير أن هذا الأخير يمكن أن يسببه التسريب المستمر لغاز البترول المسال على النحو المقترح أيضا في المادة16 الحالية. يجب النظر في أن LPS لا يمثل سوى سم واحد وقد يكون مفرطا في التبسيط لبعض الأسئلة البحثية - من ناحية أخرى ، يزيد التبسيط من قابلية تكرار البيانات. سمة أخرى لنماذج السموم الداخلية هي استجابة السيتوكين المختلفة مقارنة بالنماذج البكتيرية - يحفز تسمم الدم الداخلي ارتفاعات السيتوكين الأعلى والأقصر أمدا10. على الرغم من أن النموذج يتيح قياسات متكررة على مدار عدة ساعات ، إلا أن فغر القصبة الهوائية ليس مثاليا لتجارب البقاء على قيد الحياة. في حالة تجارب البقاء على قيد الحياة ، قد يفضل التنبيب القصبي أو التنفس التلقائي عبر قناع.

يتم حاليا تطبيق ثلاث فئات مختلفة اختلافا جوهريا من نماذج الإنتان في أبحاث الإنتان المختبرية: نماذج تسمم الدم (على سبيل المثال ، LPS) ، ونماذج العدوى البكتيرية (على سبيل المثال ، الإشريكية القولونية عن طريق الوريد) ، ونماذج اضطراب حاجز المضيف (على سبيل المثال ، ربط وثقب cecal ، CLP)17. حتى لو تم اقتراح نماذج تسمم الدم مع LPS كنموذج غير مناسب لتكرار الإنتان البشري15 ، يجب التأكيد على أن خصائص هذه الفئات الأساسية من نماذج الإنتان قد تم وصفها بالتفصيل8،12،13،14 وتم مراجعتها بشكل نقدي في المادة17 الأخيرة.

لا توجد إجابة نهائية ، عن ماهية التجارب الحيوانية الإنسانية ، ولكن الحس الأكثر شيوعا هو مبدأ 3R ، حسب تعريفها ، يجب تقليل التجارب على الحيوانات واستبدالها وصقلها18. في حين أن استبدال التجارب على الحيوانات في أبحاث الإنتان أمر صعب ، فإن أخذ عينات الدم المتكررة والقياسات المستمرة للبيانات الحيوية قد يقلل من عدد الحيوانات الضرورية. علاوة على ذلك ، فإن الحفاظ على تخدير الحيوانات الإنتانية يحسن الإعداد التجريبي مع تضاؤل معاناة الحيوانات.

باختصار ، نقدم نموذجا مميزا وقابلا للتكرار من تسمم الدم الداخلي ، وهو إعداد مشابه لبيئة وحدة العناية المركزة مع إمكانية توليد كثافة بيانات عالية ، وفي الوقت نفسه الحد من العبء الحيواني. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تعديل هذا النموذج بسهولة اعتمادا على سؤال البحث الذي يحتاج إلى إجابة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

ليس لدى المؤلفين تضارب في المصالح فيما يتعلق بالدراسة المقدمة. قدم مارتن شلابفر براءة اختراع للتخفيف من الآثار السلبية للجراحة و / أو التخدير للمرضى الذين يستخدمون الغازات الطبية ، وخاصة الأكسجين (O 2) وثاني أكسيد الكربون (CO2). وقد حصل على منح بحثية غير مقيدة من شركة سيدانا الطبية، السويد، ومن روش، سويسرا، لا علاقة لها بهذا العمل.

Acknowledgments

يود المؤلفان أن يشكرا بياتريس بيك شيمر (MD) وإريك شاده (MD) على فحصهما النقدي ومساهمتهما القيمة في هذه المخطوطة.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
2-0 silk sutures Ethicon, Sommerville, NJ K833 Standard surgical
26 intravenous catheter Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ 391349 Standard anesthesia equipment
6-0 LOOK black braided silk Surgical Specalities Corporation, Wyomissing, PA SP114 Standard surgical
Alaris Syringe Pump Bencton Dickinson
Betadine Mundipharma, Basel, Switzerland 7.68034E+12 GTIN-number
Curved fine tips microforceps World precision instruments (WPI), Sarasota, FL 504513 Facilitates vascular preparation
Fine tips microforceps World precision instruments (WPI), Sarasota, FL 501976 Tips need to be polished regularly
Infinity Delta XL Anesthesia monitoring Draeger, Lübeck, Germany
Isoflurane, 250 mL bottles Attane, Piramal, Mumbai, India LDNI 22098 Standard vet. equipment
Ketamine (Ketalar) Pfitzer, New York, NY
Lipopolysaccharide (LPS) from Escherichia coli, serotype 055:B5 Sigma, Buchs, Switzerland
Q-tips small Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germany EH11.1 Standard surgical
Ringerfundin Bbraun, Melsungen, Germany
Tec-3 Isofluorane Vaporizer Ohmeda, GE-Healthcare, Chicago, IL not available anymore Standard vet. equipment
Xylazine (Xylazin Streuli) Streuli AG, Uznach, Switzerland

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hotchkiss, R. S., Karl, I. E. The pathophysiology and treatment of sepsis. New England Journal of Medicine. 348 (2), 138-150 (2003).
  2. Singer, M., et al. The Third International Consensus Definitions for Sepsis and Septic Shock (Sepsis-3). Journal of the American Medical Association. 315 (8), 801-810 (2016).
  3. Vincent, J. L., et al. Assessment of the worldwide burden of critical illness: the intensive care over nations (ICON) audit. Lancet Respiratory Medicine. 2 (5), 380-386 (2014).
  4. Fleischmann, C., et al. Assessment of Global Incidence and Mortality of Hospital-treated Sepsis. Current Estimates and Limitations. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 193 (3), 259-272 (2016).
  5. Kumar, A., et al. Duration of hypotension before initiation of effective antimicrobial therapy is the critical determinant of survival in human septic shock. Critical Care Medicine. 34 (6), 1589-1596 (2006).
  6. Gotts, J. E., Matthay, M. A. Sepsis: pathophysiology and clinical management. British Medical Journal. 353, (2016).
  7. Akira, S., Takeda, K. Toll-like receptor signalling. Nature Reviews Immunology. 4 (7), 499-511 (2004).
  8. Urner, M., et al. Insight into the beneficial immunomodulatory mechanism of the sevoflurane metabolite hexafluoro-2-propanol in a rat model of endotoxaemia. Clinical and Experimental Immunology. 181 (3), 468-479 (2015).
  9. Beck-Schimmer, B., et al. Which Anesthesia Regimen Is Best to Reduce Morbidity and Mortality in Lung Surgery?: A Multicenter Randomized Controlled Trial. Anesthesiology. 125 (2), 313-321 (2016).
  10. Deitch, E. A. Animal models of sepsis and shock: a review and lessons learned. Shock. 9 (1), 1-11 (1998).
  11. Buras, J. A., Holzmann, B., Sitkovsky, M. Animal models of sepsis: setting the stage. Nature Reviews Drug Discovery. 4 (10), 854-865 (2005).
  12. Perretti, M., Duncan, G. S., Flower, R. J., Peers, S. H. Serum corticosterone, interleukin-1 and tumour necrosis factor in rat experimental endotoxaemia: comparison between Lewis and Wistar strains. British Journal of Pharmacology. 110 (2), 868-874 (1993).
  13. Marechal, X., et al. Endothelial glycocalyx damage during endotoxemia coincides with microcirculatory dysfunction and vascular oxidative stress. Shock. 29 (5), 572-576 (2008).
  14. Thiemermann, C., Ruetten, H., Wu, C. C., Vane, J. R. The multiple organ dysfunction syndrome caused by endotoxin in the rat: attenuation of liver dysfunction by inhibitors of nitric oxide synthase. British Journal of Pharmacology. 116 (7), 2845-2851 (1995).
  15. Osuchowski, M. F., et al. Minimum quality threshold in pre-clinical sepsis studies (MQTiPSS): an international expert consensus initiative for improvement of animal modeling in sepsis. Intensive Care Medicine Experimental. 6 (1), 26 (2018).
  16. Fink, M. P., Heard, S. O. Laboratory models of sepsis and septic shock. Journal of Surgical Research. 49 (2), 186-196 (1990).
  17. Buras, J. A., Holzmann, B., Sitkovsky, M. Animal models of sepsis: Setting the stage. Nature Reviews Drug Discovery. 4 (10), 854-865 (2005).
  18. Balls, M. The principles of humane experimental technique: timeless insights and unheeded warnings. Altex-Alternatives to Animal Experimentation. 27 (2), 144-148 (2010).

Tags

الطب، العدد 168،
نموذج السموم الداخلية الموجه نحو وحدة العناية المركزة القابلة للتكرار في الفئران
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Heil, J., Schläpfer, M. AMore

Heil, J., Schläpfer, M. A Reproducible Intensive Care Unit-Oriented Endotoxin Model in Rats. J. Vis. Exp. (168), e62024, doi:10.3791/62024 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter