Lavage-induzierte Surfactant Depletion in Schweine als Modell des Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS)
Summary
Wiederholte Lungenspülungen bei narkotisierten Schweinen Lungenverletzung ähnlich wichtigen Aspekte der menschlichen akutem Atemnotsyndrom (ARDS) induzieren. Zu diesem Zweck werden die Lungen wiederholt mit 0,9% Kochsalzlösung bei 37 ° C gespült. Das Ziel des Protokolls ist eine reproduzierbare Milderung der Gasaustausch und Hämodynamik für die Forschung in ARDS.
Abstract
Verschiedene Tiermodelle von Lungenverletzung existieren die komplexen Pathomechanismen menschlicher acute respiratory distress syndrome (ARDS) und auszuwerten zukünftige Therapien zu untersuchen. Schwere Lungenschädigung mit einer reproduzierbaren Verschlechterung der Lungengasaustausch und Hämodynamik kann in anästhesierten Schweinen wiederholt unter Verwendung von Lungenspülungen mit erwärmtem 0,9% Kochsalzlösung (50 ml / kg Körpergewicht) induziert werden. Einschließlich Standard-respiratorischen und hämodynamischen Überwachung mit klinisch angewendet Geräte in diesem Modell ermöglicht die Auswertung neuer therapeutischer Strategien (Drogen, moderne Ventilatoren, extrakorporalen Membran Oxygenatoren, ECMO) und schließt die Lücke zwischen Bank und Bett. Weiterhin Induktion von Lungenschädigung mit Lungenspülungen erfordert nicht die Injektion von Pathogenen / Endotoxinen, die Auswirkungen auf Messungen von pro- und anti-inflammatorischen Zytokinen. Ein Nachteil des Modells ist die hohe Rekrutierbarkeit von atelectatic Lungengewebe. Standardisierung des Modells hilft Fehler zu vermeiden, um sicherzustellen, comparability zwischen den Experimenten und die Anzahl der Tiere erforderlich zu verringern.
Introduction
Die Sterblichkeit der menschlichen akuten Atemnotsyndrom (ARDS) bleibt hoch mit Werten zwischen 40 und 50% 1 trotz mehr als 4 Jahrzehnten intensiver Forschung. Tiermodelle der Lungenschädigung spielen eine wichtige Rolle, die komplexen Pathomechanismen oder neuartige Therapieansätze bei der Untersuchung Sterblichkeit zu reduzieren und langfristige Behinderungen begrenzen.
Verschiedene Modelle wurden eingerichtet , Lungenschädigung zu induzieren , die Aspekte der menschlichen ARDS in entweder groß (zB Schweine) oder kleine Tiere (zB Nagetiere) simuliert. Verfahren unterscheiden sich stark, einschließlich pulmonaler arterieller Infusion von Ölsäure, intravenöse (iv) Infusion von Bakterien und Endotoxinen oder cecal Ligation und Punktion (CLP) Modelle Sepsis-induzierten ARDS verursacht. Darüber hinaus direkte Lungenverletzungen durch große Hubvolumen und hohe Inspirationsspitzendruck (Ventilator-induzierten Lungenverletzung; VILI) häufig, Rauch / Brandverletzungen oder Lungen Ischämie / Reperfusion (I / R) Modelle2. Ein Hauptnachteil der CLP – Modelle sowie Modelle mit Endotoxinen arbeiten, ist die zugrunde liegende Entzündung , die die Analyse von biotrauma durch Lungenverletzung allein verursacht behindert. Darüber hinaus kann es Stunden bis Tage dauern, in Lungenverletzung zu führen, wie es der Fall für VILI bei großen Tieren ist.
Die Induktion von Lungenschädigung durch Tensids Auswaschen mit wiederholten Lungenspülungen, wie es zuerst von Lachmann et al. bei Meerschweinchen 3 ist ein Zeit effiziente Methode Lungenschädigung mit reproduzierbaren funktionellen und mechanischen Kompromisse, sowie Änderungen in pulmonalen Gefäßwiderstand zu induzieren. Die Adaption dieses Modell unterstützt mechanisch belüftet Schweine von etwa 30 bis 60 kg Körpergewicht Grundlagenforschung mit klinisch verwendeten mechanischen Ventilatoren, Katheter und überwacht, während die Kompromisse in den Gasaustausch und Hämodynamik 4 in hohem Maße reproduzierbar zugleich sind. Darüber hinaus macht die Induktion von Lungenschädigung durch Spülungen nichterfordern spezielle Ausrüstung, die für die Experimente in großen Tieren nicht allgemein verfügbar in Atem Laboratorien entwickelt wurde. Das Modell in diesem Artikel vorgestellten eignet sich für Forschungs anspruchsvolle Ausrüstung (zB Ventilatoren) , die für den Einsatz beim Menschen konzipiert ist, und gewährleistet weiterhin eine hohe Reproduzierbarkeit bei den auftretenden Verschlechterungen der Lungenfunktion. Die Standardisierung dieses Modells hilft Vergleichbarkeit zwischen den Experimenten zu gewährleisten und die Zahl der Tiere benötigt reduzieren. Das Potential Rekrutierbarkeit von atelectatic Lungenregionen mit vorsätzliches oder unbekannten Rekrutierungsmanöver ist eine schwerwiegende Einschränkung dieses speziellen Modells. Im folgenden Artikel geben wir eine ausführliche Beschreibung der Lavage Modell für die Induktion von Lungenverletzung und liefern repräsentative Daten, die die Stabilität der Kompromisse in die Lungenfunktion zu charakterisieren.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dieser Artikel beschreibt Schritt Anleitung einen Schritt schweren Lungenschädigung bei Schweinen durch wiederholte Lungenspülungen wegen Tensid Auswaschung zu induzieren. Dieses spezifische Verfahren ermöglicht eine reproduzierbare und vergleichbare Verschlechterung der Lungenfunktion und Lungengefäßwiderstand. Es ist zwingend notwendig , die Schweine , bis die P a O 2 / F I O 2 Quote sank unter 100 mmHg und bleibt unter 100 mmHg für eine Stunde zu Spülung. Sobald dies…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
All authors disclose no financial or any other conflicts of interests.
GRANTS:
This study was supported by a grant from the Deutsche Forschungsgemeinschaft to P. Pickerodt and W. Boemke (Pi795/2-2).
Materials
| Evita Infinity V500 | Dräger | intensive care ventilator | |
| Vigilance I | Edwards | monitor | |
| Vasofix Braunüle 20G | B Braun | 4268113B | peripheral vein catheter |
| Mallinckrodt Tracheal Tube Cuffed | Covidien | 107-80 | 8.0 mm ID |
| MultiCath3 | Vygon | 157,300 | 3 lumen central venous catheter, 20 cm length |
| Leader Cath Set | Vygon | 115,805 | arterial catheter |
| Percutaneus Sheath Introducer Set | Arrow | SI-09600 | introducer sheath for pulmonary artery catheter of 4-6 Fr., 10 cm length |
| Swan-Ganz True Size Thermodilution Catheter | Edwards | 132F5 | pulmonary artery catheter, 75 cm length |
| Flow through chamber thermistor | Baxter | 93-505 | for measuring cardiac output |
| urinary catheter | no specific model requiered |
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