Промывание индуцированных Поверхностно Истощение в Свиней в качестве модели синдрома острой дыхательной недостаточности (ARDS)
Summary
Повторные легочные промываний под наркозом свиней вызывают повреждение легких, напоминающие основные аспекты острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС человека). Для этого легкие повторно лаваж с 0,9% физиологическом растворе при 37 ° С. Целью протокола является воспроизводимым смягчение газообмена и гемодинамики для проведения исследований в РДСВ.
Abstract
Различные животные модели поражения легких существуют для изучения сложных pathomechanisms острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС человека) и оценить будущие методы лечения. Тяжелые травмы легких с воспроизводимым ухудшением газообмена в легких и гемодинамику можно вызвать у анестезированных свиней с использованием повторных промываний легкого с подогретым 0,9% физиологический раствор (50 мл / кг массы тела). В том числе стандартные дыхательную и гемодинамический мониторинг с клинически применяемых устройств в этой модели позволяет оценить новых терапевтических стратегий (препараты, современные вентиляторы, экстракорпоральной мембранной оксигенаторов, ЭКМО), а также ликвидирует разрыв между скамейкой и изголовья. Кроме того, индукция повреждения легких с промываний легких не требует инъекции патогенных микроорганизмов / эндотоксинов, которые влияют на измерения про- и противовоспалительных цитокинов. Недостатком модели является высокая recruitability из ателектазированных легочной ткани. Стандартизация модели помогает избежать ошибок, чтобы обеспечить грomparability между экспериментами, и уменьшить количество животных, необходимых.
Introduction
Смертность острого респираторного дистресс – синдрома человека (ОРДС) остается на высоком уровне со значениями от 40 до 50% 1 , несмотря на более чем 4 -х лет интенсивных исследований. Животные модели поражения легких играют важную роль в расследовании сложных pathomechanisms или новые подходы к терапевтическими снижению смертности и ограничить долгосрочные инвалидности.
Различные модели были созданы , чтобы вызвать повреждение легких , которое имитирует аспекты человеческих РДСВ в любом крупных (например , свиней) или мелких животных (например , грызунов). Методы сильно различаются, в том числе и легочной артериальной инфузии олеиновой кислоты, внутривенной (IV) инфузии бактерий и эндотоксинов или слепой кишки перевязки и пункции (CLP) моделей, вызывающих сепсис-индуцированного ОРДС. Кроме того, прямые травмы легких из-за больших объемов приливных и давления на вдохе высокий пик (ИВЛ индуцированных повреждения легких; VILI), дым / травмы или ишемии / реперфузии легких сгореть (I / R) модели часто используются2. Одним из основных недостатков CLP моделей, а также моделей , работающих с эндотоксинов, является базовым воспаление , которое затрудняет анализ biotrauma , вызванного только повреждением легких. Кроме того, это может занять несколько часов до нескольких дней, чтобы привести к травме легких, как это имеет место для VILI у крупных животных.
Индукция повреждения легких путем вымывания поверхностно -активного вещества при повторных промываний легких, так как она была впервые описана Лахманн и др. у морских свинок 3, является эффективным методом времени , чтобы вызвать повреждение легких с воспроизводимыми функциональных и механических компромиссов, а также изменения в легочного сосудистого сопротивления. Адаптация этой модели для искусственной вентиляции легких свиней 30-60 кг массы тела поддерживает фундаментальные исследования с клинически используемых механических вентиляторов, катетеров и мониторов, в то время как компромиссные газообмен и гемодинамику высокой воспроизводимостью одновременно 4. Кроме того, индукция повреждения легких с помощью промываний нетребуют специального оборудования, которое обычно не доступны в дыхательных лабораториях, предназначенных для экспериментов в крупных животных. Модель , представленная в данной статье , подходит для исследований требующих оборудования (например , вентиляторов) , который предназначен для использования в организме человека, и , кроме того , обеспечивает высокую воспроизводимость в происходящих ухудшений в функции легких. Стандартизация данной модели помогает обеспечить сопоставимость между экспериментами и уменьшить количество животных, необходимых. Потенциал recruitability из ателектазированных областей легких с намеренным или неизвестных маневров вербовки является серьезным ограничением этой конкретной модели. В следующей статье мы дадим подробное описание модели промывной для индукции повреждения легких и получения репрезентативных данных для характеристики устойчивости компромиссов функции легких.
Protocol
Representative Results
Discussion
В данной статье описывается шаг за шагом инструкции, чтобы вызвать тяжелую травму легких у свиней из-за вымывания поверхностно-активного вещества путем повторных промываний легких. Этот специфический метод позволяет воспроизводимую и сопоставимую ухудшение функции легких и легочно?…
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 |
References
- Rubenfeld, G. D., et al. Incidence and Outcomes of Acute Lung Injury. N Engl J Med. 353 (16), 1685-1693 (2005).
- Ballard-Croft, C., Wang, D., Sumpter, L. R., Zhou, X., Zwischenberger, J. B. Large-animal models of acute respiratory distress syndrome. Ann Thorac Surg. 93 (4), 1331-1339 (2012).
- Lachmann, B., Robertson, B., Vogel, J. In vivo lung lavage as an experimental model of the respiratory distress syndrome. Acta Anaesthesiol Scand. 24 (3), 231-236 (1980).
- Donaubauer, B., et al. Low-dose inhalation of an endothelin-A receptor antagonist in experimental acute lung injury: ET-1 plasma concentration and pulmonary inflammation. Exp Biol Med (Maywood). 231 (6), 960-969 (2006).
- Theisen, M. M., et al. Ventral recumbency is crucial for fast and safe orotracheal intubation in laboratory swine. Lab Anim. 43 (1), 96-101 (2009).
- Kelly, C. R., Rabbani, L. E. Videos in clinical medicine. Pulmonary-artery catheterization. N Engl J Med. 369 (25), 35 (2013).
- Forrester, J. S., et al. Thermodilution cardiac output determination with a single flow-directed catheter. Am Heart J. 83 (3), 306-311 (1972).
- Deja, M., et al. The inhaled ET(A) receptor antagonist LU-135252 acts as a selective pulmonary vasodilator. Clin Sci (Lond). 103, 21-24 (2002).
- Matute-Bello, G., Frevert, C. W., Martin, T. R. Animal models of acute lung injury. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 295 (3), 379-399 (2008).
- Kloot, T. E., et al. Recruitment maneuvers in three experimental models of acute lung injury. Effect on lung volume and gas exchange. Am J Respir Crit Care Med. 161 (5), 1485-1494 (2000).
