Sıçanlarda Tekrarlanabilir Yoğun Bakım Ünitesi Odaklı Bir Endotoksin Modeli
20 Şubat 2021
Burada, sıçanlarda tekrarlanabilir bir yoğun bakım ünitesi odaklı endotoksin modeli sunuyoruz.
Bu protokol, fizyolojik ve moleküler parametrelerin tekrar tekrar değerlendirilebildiği sağlam ve tekrarlanabilir bir endotoksemi modelidir. Bu yaklaşım, sepsis araştırmalarındaki soruları cevaplamaya yardımcı olabilir. Modelimiz hayvan deneylerinin yerini almamakla birlikte, sürekli sedasyon yoluyla sepsis modellerini rafine eder ve tekrarlanan örnekleme yoluyla hayvan sayısını azaltır.
Yeni başlayanlar arteriyel ve venöz kateterlerin yerleştirilmesiyle mücadele edebilir, ancak bu tekniklerde ustalaşmak için sadece sınırlı eğitim gereklidir. Tüm deney düzeneğinin görselleştirilmesi, araştırmacıların YBÜ'deki bir durumu daha yakından taklit etmek için modellerini kurmalarını veya uyarlamalarını kolaylaştırır. Anestezi uygulanan hayvanı bir ısıtma matına aktararak başlayın.
Vücut ısısını 36.5 ila 37 santigrat derece arasında tutmak. Bir burun konisi ile oksijen sağlayarak hayvanın kendiliğinden nefes aldığından emin olun. Trakeostomi ve arteriyel ve venöz kateterlerin yerleştirilmesinden önce ayak parmağı sıkışma refleksinin yokluğu ile anestezi seviyesini doğrulayın.
Gözleri korumak için bir merhem kullanın. Yeterli oksijenasyon için basınç ve oksijen doygunluğu izleme ile birlikte steril cerrahi aletler ve kateterler hazırlayın. Venöz erişimi kolaylaştırmak ve kuyruğu alkolle üç kez dezenfekte etmek için sıçanın proksimal kuyruğuna bir turnike uygulayın.
Hava enjeksiyonundan kaçınarak iki lateral kuyruk damarından birine 26 gauge intravenöz kateter sürün. İntravenöz kateteri yerleştirdikten sonra turnikeyi çözün ve intravenöz kateteri yapışkan bantla yerine sabitleyin. Sürekli sıvı ve ilaç uygulaması için üç tıkayıcı pompaları intravenöz erişime bağlayın.
Trakeostomiye hayvanın ön boyun bölgesini tıraş ederek başlayın ve ardından traş edilen cildi povidon iyot çözeltisi ile üç kez dezenfekte edin. 10 numaralı neşter bıçağı kullanarak iki santimetre boyuna bir kesi gerçekleştirin. Cildi 2-0 ipek dikişle geri çekin.
Daha sonra cerrahi makasla açılacak gırtlak ve trakeayı açıkça hazırladı. Tek taraflı ventilasyonu önlemek için çok derine nüfuz etmemeye dikkat ederek trakeaya steril bir trakea kanülü yerleştirin. 2-O ipek sütür kullanarak kanülü yerine sabitleyin ve ardından basınç veya hacim kontrollü havalandırma için kanülü bir vantilatöre bağlayın.
Deneyi kurmadan önce sıvı replasman protokollerini, vazokonstriktör uygulama protokollerini ve kürtaj kriterlerini tanımlayın. Sıçan kuyruğunu povidon iyot çözeltisi ile üç kez dezenfekte edin ve daha sonra kuyruk arterinin yaralanmasını önlemek için çok derin kesmemeye dikkat ederek cilt çemberini ventral tarafta bir santimetre uzunlamasına bir neşter kullanarak kesin. Arteri dikkatlice ortaya çıkarmak için cerrahi bir mikroskop kullanın.
Arteri çevreleyen fasyayı cerrahi mikro makasla kesin. Daha sonra proksimal 6-0 ipek dikiş yaparak arterin distal kısmını yağlayın, ancak ipeği sıkmayın. Distal ve proksimal ipek sütür arasındaki artere 26 gauge'lik bir kateter yerleştirin ve ardından kateteri yerine sabitlemek için proksimal ipek sütürü sıkın.
Sürekli arteriyel basınç ölçümü sağlamak için kateteri bir basınç dönüştürücüsüne bağlayın. Ek olarak, basınç dönüştürücüsüne bağlı kateter ile arteriyel kan örneklemesi için 26 gauge kateter arasına üç yönlü bir stopcock yerleştirin. Hayvan sabit bir duruma ulaştıktan sonra, LPS enjekte ederek sepsis indüklenir ve kan örnekleri toplanır.
Kan örneklerinden sıvı kaybını Ringer'ın çözeltisi ile bir ila dört oranında değiştirin, hava embolisini önlemek için her zaman hava enjeksiyonundan kaçının. Ortalama arteriyel basınç, LPS stimülasyonu olan ve olmayan hayvanlarda sabit kalır. LPS ile tedavi edilen hayvanlar, negatif baz fazlalığı gibi sepsis özellikleri geliştirir.
LPS ile tedavi edilen hayvanlar ayrıca, kemoattractant protein-1, monosit kemoattractant protein-1 ve interlökin-6 gibi plazma sitokinleri ile ölçülen güçlü bir enflamatuar reaksiyon geliştirdi. Bu protokolü denerken, sıvı ve vazopresör rejimlerini önceden tanımlamayı ve katı ve tekrarlanabilir araştırma verileri elde etmek için sonlandırma kriterlerini tanımlamayı unutmayın. Bu protokol diğer sepsis modellerine uyarlanabilir.
Böylece bir araştırma sorusu en uygun yaklaşımla ve hayvan refahının azaltılması, rafine edilmesi, değiştirilmesi ilkelerine uygun olarak cevaplanır.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu makale, yoğun bakım ünitesi odaklı araştırmalar için tasarlanmış, sıçanlarda sağlam ve tekrarlanabilir bir endotoksemi modeli sunmaktadır. Model, fizyolojik ve moleküler parametrelerin tekrar tekrar değerlendirilmesine olanak tanıyarak sepsis araştırmalarına yardımcı olur.
Temel Çalışma Bileşenleri
Bilim Alanı
- Nörobilim
- Sepsis Araştırmaları
- Hayvan Modelleri
Arka Plan
- Endotoksemi, sepsiste kritik bir durumdur.
- Mevcut modeller genellikle kapsamlı hayvan kullanımı gerektirir.
- Sürekli sedasyon, deneysel yaklaşımları geliştirebilir.
- Tekrarlanan örnekleme, daha az hayvandan daha fazla veri sağlayabilir.
Çalışmanın Amacı
- YBÜ koşullarını taklit eden bir model geliştirmek.
- Fizyolojik yanıtların tekrarlı değerlendirmelerini kolaylaştırmak.
- Araştırmalarda hayvanların etik kullanımını geliştirmek.
Kullanılan Yöntemler
- Anestezize edilmiş farelerin ısıtma matına yerleştirilmesi.
- Arteriyel ve venöz kateterlerin yerleştirilmesi.
- Fizyolojik parametrelerin sürekli izlenmesi.
- Daha iyi adaptasyon için deneysel düzeneğin görselleştirilmesi.
Ana Sonuçlar
- Model, endotoksemi çalışmaları içinle tekrarlanabilir ve sağlamdır.
- Fizyolojik ve moleküler parametreler tekrarlanabilir şekilde değerlendirilebilir.
- Deneyler için gereken hayvan sayısını azaltır.
- Yeni başlayanlar için kateter yerleştirme teknikleri eğitimini kolaylaştırır.
Sonuçlar
- Bu model, sepsisin kontrollü bir şekilde incelenmesini sağlar.
- Kritik bakım alanındaki gelecek araştırmalar için bir çerçeve sunar.
- Sepsis üzerine yapılan hayvan araştırmalarında daha etik bir yaklaşım sunar.
Sıkça Sorulan Sorular
Sektörel Uygulama ve Önem
Bu YBÜ odaklı endotoksin modeli, sepsis araştırmalarında fizyolojik ve moleküler parametrelerin tekrarlanabilir değerlendirmesini destekleyerek, tekrarlanan örneklemeler yoluyla hayvan kullanımını azaltırken terapötik müdahalelerin iteratif olarak test edilmesine olanak tanır. Model, 3R prensipleriyle uyumludur ve sedasyon, ventilasyon ve hemodinamik izleme gibi klinik olarak ilgili koşullar altında sepsis modüle eden bileşiklerin preklinik değerlendirmesini kolaylaştırır.
Biyofarma Ar-Ge'sinde Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Bilimsel Değer: Kontrollü bir endotoksemi ortamında TLR4 sinyallemesi ve sitokin kaskadları (örneğin MCP-1, IL-6) gibi inflamatuar yolakların sorgulanmasına olanak tanır.
- Operasyonel Değer: Hedef etkileşimi ve yolak modülasyon çalışmaları için tekrarlanabilir hemodinamik ve inflamatuar veriler sağlar.
- Bilimsel Değer: Moleküler müdahaleleri, ortalama arteriyel basınç ve baz fazlası gibi fizyolojik sonuçlarla ilişkilendirerek mekanistik risk azaltmayı destekler.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Bilimsel Değer: Sepsis patofizyolojisinde biyobelirteç analizi bağlantısına uygun, ölçülebilir plazma sitokin ve fizyolojik parametreler oluşturur.
- Operasyonel Değer: Standartlaştırılmış sıvı resüsitasyonu ve vazopressör protokolleri, bileşik taraması için tutarlı bazal koşullar sağlar.
- Bilimsel Değer: Aynı hayvandan tekrarlayan kan örneklemesine izin vererek, denek başına veri yoğunluğunu artırır ve analiz tekrarlanabilirliğini iyileştirir.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Bilimsel Değer: Mekanik ventilasyon, sürekli arteriyel basınç izlemesi ve norepinefrin kullanımı dahil olmak üzere yoğun bakım ünitesi klinik yönetimini yansıtarak translasyonel uygunluğu artırır.
- Operasyonel Değer: Tanımlanmış sonlandırma kriterleri ve sıvı replasman protokolleri, standartlaştırılmış preklinik çalışma yürütülmesini ve laboratuvarlar arası tekrarlanabilirliği destekler.
- Bilimsel Değer: Multisistem organ disfonksiyonu belirteçlerinin değerlendirilmesini kolaylaştırarak, sepsis terapötik geliştirme süreçlerinde riske göre ayarlanmış ilerleme kararlarını destekler.
İş Akışı ve Boru Hattı Entegrasyonu
Bu model, hedef doğrulamadan preklinik etkinlik testlerine kadar sepsis keşif sürekliliği içinde yer almakta olup, özellikle hiperenflamasyonu veya vasküler disfonksiyonu hedefleyen bileşikler için uygundur.
- Keşif Biyolojisi: LPS uyarımına karşı ölçülebilir sitokin ve hemodinamik yanıtlar yoluyla immünomodülatör hedeflerin hipotez testlerini destekler.
- Tarama: Bileşik kütüphanesi değerlendirmesi için standardize sepsis fenotiplerine sahip, deneye hazır biyolojik sistemler sağlar.
- Analitikler: Doz-yanıt ve hedef etkileşimi analizi için MAP, baz eksikliği ve plazma sitokinleri (MCP-1, IL-6) dahil olmak üzere kantitatif çıktılar sunar.
- Translasyonel Araştırma: Yoğun bakım ünitesi bakım protokollerini yansıtarak, sepsis terapötiklerinin keşfinden preklinik doğrulamasına kadar olan sürekliliği artırır.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Kurulmuş kateterizasyon, ventilasyon ve izleme iş akışları, platformun birden fazla sepsis mekanizması çalışmasında yeniden kullanılmasına olanak tanır.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Tekrarlanabilir sepsis fenotipleri ve ölçülebilir inflamatuar kaskadlar aracılığıyla hedef doğrulamada öngörücü güven.
- Operasyonel Değer: Standartlaştırılmış cerrahi ve izleme prosedürleri, tekrarlanabilirliği artırır ve deneyler arası değişkenliği azaltır.
- Stratejik Değer: Tekrarlanan örnekleme yoluyla azaltılan hayvan sayıları, kaynak yükünü düşürür ve etik preklinik süreçleri destekler.
- Portföy Etkisi: Sepsis hedef hipotezlerinin riskini azaltan mekanistik ve fizyolojik okumalar sağlayarak daha erken aşamalarda karar verme (go/no-go) imkanı sunar.
Uygulama Hususları
- Kemirgen vasküler kateterizasyon ve steril cerrahi teknikler konusunda uzmanlık.
- Arteriyel basınç iletimi, ventilatör kontrolü ve kan gazı analizi için gerekli enstrümantasyon.
- Sıvı resüsitasyonu, vazopressör dozlaması ve sıcaklık koruması (36.5–37°C) için standardize edilmiş protokoller.
- Sepsis modellemesinde farklı sıçan suşları veya komorbid durumlar için adaptasyon hususları.
- Kısıtlamalar arasında arteriyel kateterizasyonun teknik karmaşıklığı ve karışıklık yaratabilecek enfeksiyonları önlemek için aseptik teknik gerekliliği yer almaktadır.
Biyofarma SSS
Chapters in this video
0:05
Introduction
1:06
Anesthesia Induction, Animal Monitoring, Intravenous Access and Tracheostomy
3:06
Arterial Access, Baseline Measurement, Sepsis Induction and Follow-Up Measurements
4:37
Results: The Analysis of the Arterial Pressure, Sepsis and the Inflammatory Reaction in LPS-Treated and Non-Treated Animals
5:11
Conclusion
