Pseudofracture: Un modèle périphérique aiguë traumatisme tissulaire
Summary
Pseudofracture, un modèle reproductible murin de traumatismes musculo-squelettiques stérile, permet une évaluation de la fin du terme de post-traumatique des réponses immunitaires. Cet article décrit l'exécution de procédure de l'étape par étape le modèle, y compris le potentiel de combinaisons modèle expérimental pour permettre l'étude des traumatismes multiples.
Abstract
Suite à un traumatisme il ya un début hyper-réactif réponse inflammatoire qui peut conduire à une défaillance multiviscérale et une mortalité élevée chez les patients traumatisés; cette réponse est souvent accompagné d'une immunosuppression retardée qui ajoute les complications cliniques de l'infection et peut aussi augmenter la mortalité 1-9. De nombreuses études ont commencé à évaluer ces changements dans la réactivité du système immunitaire suite à un traumatisme. 10-15
Des études immunologiques sont fortement soutenus par la grande variété des cultures transgéniques et des souris knockout disponibles pour la modélisation in vivo;. Ces aides souches dans les enquêtes détaillées pour évaluer les voies moléculaires impliquées dans les réponses immunologiques 16-21
Le défi de la modélisation expérimentale murin est un traumatisme enquête à long terme, comme les techniques de fixation des fractures chez la souris, peut être complexe et pas facilement reproductible. 22-30
Ce modèle pseudofracture, un modèle d'un traumatisme facilement reproduite, surmonte ces difficultés en immunologiquement imitant un environnement de fracture extrémité, tout en permettant la liberté de mouvement dans les animaux et la survie à long terme sans la constante, l'utilisation prolongée de l'anesthésie. Le but est de recréer les caractéristiques d'une fracture des os longs; muscle blessé et des tissus mous sont exposés à l'os endommagé et la moelle osseuse sans casser l'os natif.
Le modèle pseudofracture compose de deux parties: une blessure musculaire bilatérale écraser pour les membres postérieurs, suivie par l'injection d'une solution d'os dans ces muscles blessés. La solution d'os est préparé par la récolte des os longs des deux membres postérieurs de l'âge et le poids correspondant donateurs syngéniques. Ces os sont ensuite broyées et remises en suspension en tampon phosphate salin pour créer la solution os.
Fracture du fémur bilatérale est un modèle couramment utilisé et bien établie d'un traumatisme des extrémités, et a été le modèle comparatif au cours du développement du modèle pseudofracture. Parmi la variété des modèles disponibles de fracture, nous avons choisi d'utiliser une méthode fermée de fracture avec lésion des tissus mous comme notre rapport à la pseudofracture, car nous voulions une solution stérile encore proportionnellement graves modèle périphérique traumatisme tissulaire. 31
Le choc hémorragique est une conclusion commune dans le cadre d'un traumatisme sévère, et l'hypoperfusion globale ajoute un élément très pertinent pour un modèle de traumatisme. 32-36 Le modèle pseudofracture peuvent être facilement combinés avec un modèle de choc hémorragique d'un modèle de traumatismes multiples de gravité élevé 37.
Protocol
Discussion
Pseudofracture, un modèle reproductible murin de traumatismes musculo-squelettiques stérile, permet une évaluation de la post-traumatique des réponses immunitaires. Le modèle pseudofracture imite immunologiquement un environnement de fracture extrémité à travers les loisirs des caractéristiques d'une fracture des os longs: les muscles blessés et des tissus mous sont exposés à l'os endommagé et la moelle osseuse sans casser l'os natif 38,39 Une réponse biphasique immunitaire peut êtr…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Source de financement / Nombre de biologie moléculaire de choc hémorragique GM053789
Materials
| Material Name | Tipo | 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 |
Referencias
- 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).
