Pseudofracture: טראומה חריפה היקפיים דגם רקמות
Summary
Pseudofracture, מודל Murine לשחזור הטראומה שרירים ושלד סטרילי, מאפשרת הערכה של המנוח פוסט טראומטית התגובות טווח החיסונית. מאמר זה מתאר את נוהלי ביצוע של צעד אחר צעד את המודל, כולל פוטנציאל שילובים מודל ניסיוני כדי לאפשר לימוד של טראומה מרובים.
Abstract
בעקבות טראומה ישנה תגובה מוקדמת Hyper-reactive דלקתי שיכול להוביל בתפקוד איברים מרובים תמותה גבוה בקרב חולי טראומה: תגובה זו מלווה לעתים קרובות על ידי דיכוי חיסוני עיכוב המוסיפה את הסיבוכים הקליניים של זיהום יכול גם להגביר תמותה 1-9. מחקרים רבים כבר החלו להעריך שינויים אלה תגובתיות של מערכת החיסון בעקבות טראומה. 10-15
מחקרים אימונולוגית נתמכים במידה רבה באמצעות מגוון רחב של מהונדס ועכברים בנוקאאוט זמין עבור vivo בדוגמנות;. זנים אלה סיוע בחקירות מפורט על מנת להעריך את המסלולים המולקולריים המעורבים בתגובות חיסוניות 16-21
האתגר הניסיוני דוגמנות טראומה Murine היא חקירה לטווח ארוך, כמו קיבוע השבר טכניקות בעכברים, יכול להיות מורכב ולא לשחזור בקלות. 22-30
מודל זה pseudofracture, מודל טראומה לשכפל בקלות, מתגבר על קשיים אלה על ידי immunologically מחקה סביבה שבר בגפיים, תוך מתן חופש התנועה החיות הישרדות לטווח ארוך ללא שימוש, מתמשך ממושכת של הרדמה. הכוונה היא לשחזר את התכונות של שברים בעצמות ארוכות; שריר נפגע רקמות רכות נחשפים העצם פגוע מוח העצם בלי לשבור את עצם הילידים.
המודל pseudofracture מורכב משני חלקים: שריר דו למחוץ פגיעה hindlimbs, ואחריו הזרקה של פתרון העצם לתוך השרירים האלה נפגע. הפתרון העצם שהוכן על ידי קצירת העצמות הארוכות הן hindlimbs של גיל ואת משקל בהתאמה התורם syngeneic. אלו עצמות מרוסקות אז resuspended ב פוספט שנאגרו מלוחים כדי ליצור את פתרון העצם.
שבר עצם הירך בילטראליים הוא מודל נפוץ ומבוססת הטראומה בגפיים, והיה מודל השוואתי במהלך הפיתוח של המודל pseudofracture. בין מגוון של מודלים שבר זמין, בחרנו להשתמש בשיטה סגורה של השבר עם פציעה של רקמות רכות כמו ההשוואה שלנו pseudofracture, כפי שרצינו מודל סטרילי עדיין חמור באופן יחסי פריפריה טראומה רקמות. 31
הלם Hemorrhagic הוא ממצא שכיח ההגדרה של טראומה קשה, ואת hypoperfusion העולמי מוסיף אלמנט רלוונטי מאוד למודל הטראומה. 32-36 המודל pseudofracture ניתן לשלב בקלות עם מודל הלם המורגי עבור דגם טראומה מרובים של חומרה גבוהה 37.
Protocol
Discussion
Pseudofracture, מודל Murine לשחזור הטראומה שרירים ושלד סטרילי, מאפשרת הערכה של פוסט טראומטית התגובה החיסונית. המודל pseudofracture immunologically מחקה סביבה שבר בגפיים דרך בילוי התכונות של שבר עצם ארוכה: שריר נפגע רקמות רכות נחשפים העצם פגוע מוח העצם בלי לשבור את העצם יליד 38,39 התגובה ?…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מקור / מספר מימון לביולוגיה מולקולרית של הלם Hemorrhagic GM053789
Materials
| Material Name | Typ | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Surgical blue pad | Fisher Scientific | 50-7105 | ||
| Sterile Field dressings | Fisher Scientific | NC9517505 | ||
| Circulating heating pad 18″x26″ | Harvard | py872-5272 | ||
| Hot bead instrument sterilizer | VWR | 11156-002 | ||
| Stainless steel tray 8″ x 11″ | VWR | 62687-049 | ||
| Plexiglass boards (10x15x0.5cm) | University of Pittsburgh Machine shop | |||
| Tape rolls 1″ | Corporate Express | MMM26001 | ||
| 50cc conical tube | can be purchased through any global vendor | |||
| Straight side wide mouth jars (used as cap for nose cone) | VWR | 159000-058 | ||
| Oster A5 clippers w. size 40 blade | VWR | 10749-020 | ||
| Surgical scissors (straight – 12cm) | Fine Science Tools | 14068-12 | ||
| Hemostats curved -18cm | Harvard | 81331718 | ||
| Forceps (0.8mm-tip, curved-10cm) | Fine Science Tools | 11050-10 | ||
| Gauze 4″x4″ | can be purchased through any global vendor | |||
| 1.5cc microfuge tube | can be purchased through any global vendor | |||
| Ice bucket | can be purchased through any global vendor | |||
| Mortar and Pestle | Fisher | 12-961AA | ||
| 1cc syringe w/ 25G needle | Fisher Scientific | 14-826-88 | ||
| 20G needle | can be purchased through any global vendor | |||
| 1mL pipetteman | can be purchased through any global vendor | |||
| 1mL pipette tips | can be purchased through any global vendor | |||
| Falcon polystyrene 8ml tubes | VWR | 60819-331 | ||
| Sterilization pouch 3″x8″ | VWR | 24008 | ||
| Sterilization pouch 5″x10″ | VWR | 24010 | ||
| MacConkey II Agar plate | BD Biosciences | 221172 | ||
| Ethyl Alcohol – 200 proof | Pharmaco-AAPER | [70%] | ||
| Pentobarbital Sodium (Nembutol Sodium Solution) | Ovation | 70mg/kg | ||
| Aerrane (Isoflurane) | Baxter | 99.9% | ||
| Triadine Povidone Iodine (Betadine) | Triad disposables | |||
| Phosphate Buffered Saline (PBS) | ||||
| Buprenorphine HCl | Bedford Laboratories | 0.1mg/kg |
Referenzen
- DeCamp, M. M., Demling, R. H. Posttraumatic multisystem organ failure. JAMA. 260, 530-534 (1988).
- Deitch, E. A. Multiple organ failure. Pathophysiology and potential future therapy. Ann Surg. 216, 117-134 (1992).
- Carrico, C. J., Meakins, J. L., Marshall, J. C. Multiple organ failure syndrome. Arch Surg. 121, 196-208 (1986).
- Hauser, C. J., Joshi, P., Jones, Q. Suppression of natural killer cell activity in patients with fracture/soft tissue injury. Arch Surg. 132, 1326-1330 (1997).
- Faist, E., Baue, A. E., Dittmer, H. Multiple organ failure in polytrauma patients. J Trauma. 23, 775-787 (1983).
- Baker, C. C., Oppenheimer, L., Stephens, B. Epidemiology of trauma deaths. Am J Surg. 140, 144-150 (1980).
- Faist, E., Kupper, T. S., Bakeer, C. L. Depression of cellular immunity after major injury its association with posttraumatic complications and its reversal with immunomodulation. Arch Surg. 121, 1000-1005 (1986).
- Lenz, A., Franklin, G. A., Cheadle, W. G. Systemic inflammation after trauma. Injury. 38, 1336-1345 (2007).
- Flohe, S., Flohe, S. B., Schade, F. G. Immune response of severely injured patients–influence of surgical intervention and therapeutic impact. Lang Arch Surg. 392, 639-648 (2007).
- Ayala, A., Wang, P., Ba, Z. F. Differential alterations in plasma IL-6 and TNF levels after trauma and hemorrhage. Am J Physiol. 260, R167-R171 (1991).
- Kalicke, T., Schlegel, U., Printzen, G. Influence of a standardized closed soft tissue trauma on resistance to local infection. An experimental study in rats. J Ortho Res. 21, 373-378 (2003).
- Kobbe, P., Vodovotz, Y., Kaczorowski, D. J. The role of fracture associated soft tissue injury in the induction of sytemic inflammation and remote organ dysfunction after bilateral femur fracture. J Ortho Trauma. 22, 385-390 (2008).
- Kobbe, P., Vodovotz, Y., Kaczorwoski, D. J. Pattern of cytokine release and evolution of remote organ dysfunction after bilateral femur fracture. Shock. 30, 43-47 (2008).
- Flohe, S. B., Flohe, S., Schade, F. U. Deterioration of the immune system after trauma: signals and cellular mechanisms. Inn. Immun. 14, 333-344 (2008).
- Maier, B., LeFering, R., Lhenert, M. Early versus late onset of multiple organ failure is associated with differing patterns of plasma cytokine biomarker expression and outcome after severe trauma. Shock. 28, 668-674 (2007).
- Mestas, J., Hughes, C. W. Of mice not men: differences between mouse and human immunology. J. Immunol. 172, 2731-2738 (2004).
- Hoth, J. J., Wells, J. D., Brownlee, N. A. Toll like receptor 4-dependent responses to lung injury in a murine model of pulmonary contusion. Shock. 31, 376-381 (2009).
- Matsutani, T., Samy, A. n. a. n. t. h. a., Rue, T. S., W, L. Transgenic prolactin-/- mice: effect of trauma-hemorrhage on splenocyte functions. Am J Physiol Cell Physiol. 288, 1109-1116 (2005).
- Matsutani, T., Samy, A. n. a. n. t. h. a., Kang, T. S., S-C, . Mouse genetic background influences severity of immune responses following trauma-hemorrhage. Cytokine. 30, 168-117 (2005).
- Tsukamoto, T., Pape, H. C. Animal models for trauma research: What are the options. Shock. 31, 3-10 (2008).
- DeMaria, E. J., Pellicane, J. V., Lee, R. B. Hemorrhagic shock in endotoxin resistant mice : Improved survival unrelated to deficient production of tumor necrosis factor. J Trauma. 35, 720-724 (1993).
- Jamsa, T., Jalovaara, P., Peng, Z. Comparison of three-point bending test and peripheral quantitative computed tomography analysis in the evaluation of the strength of mouse femur. Bone. 23, 155-161 (1998).
- Bounarens, F., Einhorn, T. A. Production of a standard closed fracture in laboratory animal bone. J Ortho Res. 2, 97-101 (1984).
- Holstein, J. H., Menger, M. D., Culemann, U. Development of a locking femur nail for mice. J Biomech. 40, 215-219 (2007).
- Holstein, J. H., Garcia, P., Histing, T. Advances in the establishment of defined mouse models for the study of fracture healing and bone regeneration. J Orthop Trauma. 23, S31-S38 (2009).
- Histing, T., Garcia, P., Matthys, R. An internal locking plate to study intramembranous bone healing in a mouse femur fracture model. J Orthop Research. 28, 397-402 .
- Manigrasso, M. B., O’Connor, J. P. Characterization of a closed femur fracture model in mice. J Ortho Trauma. 18, 687-695 (2004).
- Mark, H., Bergholm, J., Nilsson, A. An external fixation method and device to study fracture healing in rats. Acta Orthop Scand. 74, 476-487 (2003).
- Bhandari, M., Shanghnessy, S. A minimally invasive percutaneous technique of intramedullary nail insertion in an animal model of fracture healing. Arch Orthop Trauma Surg. 121, 591-593 (2001).
- Sonanis, S. V., Lampard, A. L., Kamat, N. A simple technique to remove a bent femoral intramedullary nail and broken interlocking screw. J Trauma. 63, 435-438 (2007).
- Kobbe, P., Kaczorwoski, D. J., Vodovotz, Y. Local exposure of bone components to injured soft tissue induces Toll-like receptor 4-dependent systemic inflammation with acute lung injury. Shock. 30, 686-691 (2008).
- Bumann, M., Henke, T., Gerngross, H. Influence of haemorrhagic shock on fracture healing. Lang Arch Surg. 388, 331-338 (2003).
- Santry, H. P., Alam, H. B. Fluid resuscitation: past, present, and the future. Shock. 33, 229-241 (2010).
- Hierholzer, C., Billiar, T. R. Molecular mechanisms in the early phase of hemorrhagic shock. Lang Arch Surg. 386, 302-308 (2001).
- Chaudry, I., Ayala, A., Ertel, W. Hemorrhage and resuscitation: immunological aspects. Am J Physiol. 259, 63-678 (1990).
- Kawasaki, T., Hubbard, W. J., Choudhry, M. A. Trauma-hemorrhage induces depressed splenic dendritic cell functions in mice. J Immunol. 177, 4514-4520 (2006).
- Kohut, L., Darwiche, S. S., Frank, A. M., Brumfield, J. M., Billiar, T. R. Fixed volume or Fixed Pressure: A Murine Model of Hemorrhgaic Shock. J Vis Exp. , (2010).
- Menzel, C. L., Pfeifer, R., Darwiche, S. S. Models of lower extremity damage in mice: time course of organ damage and immune response. J Surg Res. 166, e149-e156 (2011).
- Pfeifer, R., Kobbe, P., Darwiche, S. S. Role of hemorrhage in the induction of systemic inflammation and remote organ damage: Analysis of combined pseudo-fracture and hemorrhagic shock. J Orthop Res. 29, 270-274 (2011).
