Uso di un modello animale di sepsi per valutare nuove terapie a base di erbe
Summary
Sepsi si riferisce ad una sindrome da risposta infiammatoria sistemica risultante da una infezione microbica, e può essere simulato da una tecnica chirurgica denominata legatura cecale e puntura (CLP). Qui si descrive un metodo per utilizzare CLP-indotta modello animale per lo screening erbe medicinali per gli agenti terapeutici.
Abstract
Sepsi si riferisce ad una sindrome da risposta infiammatoria sistemica risultante da una infezione microbica. È stato simulato routine negli animali con varie tecniche, tra cui l'infusione di esogeno tossina batterica (endotossemia) o batteri (batteriemia), nonché la perforazione chirurgica del cieco mediante ligazione cecale e puntura (CLP) 1-3. CLP permette fuoriuscite batteri e contaminazione fecale della cavità peritoneale, imitando la malattia clinica nell'uomo di appendicite perforata o diverticolite. La gravità di sepsi, come risulta dalle eventuali tasso di mortalità, può essere controllata chirurgicamente variando la dimensione dell'ago utilizzato per la puntura cecale 2. Negli animali, CLP induce simile, emodinamica bifasica risposte cardiovascolari, metaboliche, immunologiche e di come è stato osservato durante il decorso clinico di sepsi umana 3. Pertanto, il modello CLP viene considerato come uno dei modelli più clinicamente rilevanti per sepsi sperimentale 1-3. </ P>
Vari modelli animali sono stati utilizzati per illustrare i meccanismi complessi alla base della patogenesi di sepsi sperimentale. La conseguenza letale di sepsi è attribuibile in parte ad un accumulo eccessivo di citochine precoci (ad esempio TNF, IL-1 e IFN-γ) 4-6 e mediatori proinfiammatori ritardo (ad esempio, HMGB1) 7. Rispetto ai primi citochine proinfiammatorie, tarda ad azione mediatori hanno una finestra terapeutica più ampia per le applicazioni cliniche. Per esempio, la somministrazione ritardata di HMGB1 Anticorpi neutralizzanti che iniziano 24 ore dopo la CLP, ancora salvato i topi di letalità 8,9, stabilendo HMGB1 come mediatore di sepsi tardiva letale. La scoperta di HMGB1 come un tardo-acting mediatore ha avviato un nuovo campo di indagine per lo sviluppo di terapie che utilizzano sepsi Medicina Tradizionale Cinese di erbe. In questo articolo descriviamo una procedura di CLP-indotta la sepsi, e il suo utilizzo nello screening di medicina di erbe per HMGB1-targeting terapie.
Protocol
Discussion
In laboratorio, modelli animali di sepsi sono stati impiegati per comprendere la patogenesi di sepsi, al fine di sviluppare nuove terapie potenziali. La loro rilevanza clinica rimane un argomento di dibattito prima della traduzione con successo studi su animali in applicazioni cliniche per la sepsi. Sebbene anticorpi neutralizzanti contro citochine precoci (ad esempio, TNF) sono stati protettivo in modelli animali di batteriemia / endotossemia 17,18, in realtà peggiorano sopravvivenza nel modello animale di …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato supportato da sovvenzioni da parte del National Institutes of Health, National Institute of General Medical Science (R01GM063075) e il Centro Nazionale di Medicina Complementare e Alternativa (R01AT05076).
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number |
| Betadine | Purdue Products L.P. | 25655-41-8 |
| imipenem | Merck & Co., Inc. | 9882821 |
| Ketamine HCl | Hospira Inc. | RL-0065 |
| Xylazine | Lloyd Laboratories | 4821 |
| Autoclip | Becton Dickinson | 427631 |
| 4-0 silk suture | Roboz | SUT-15-2 |
| Surflo I.V. Catheter | Terumo | SR*OX2419CA |
| RayBio mouse cytokine antibody array | RayBiotech, Inc. | AAM-CYT-3 |
| Thioglycollate | Becton Dickinson | 211716 |
References
- Wichterman, K. A., Baue, A. E., Chaudry, I. H. Sepsis and septic shock–a review of laboratory models and a proposal. J. Surg. Res. 29, 189-201 (1980).
- Baker, C. C., Chaudry, I. H., Gaines, H. O., Baue, A. E. Evaluation of factors affecting mortality rate after sepsis in a murine cecal ligation and puncture model. Surgery. 94, 331-335 (1983).
- Hubbard, W. J. Cecal ligation and puncture. Shock. 24, 52-57 (2005).
- Akira, S., Takeda, K. Toll-like receptor signalling. Nat. Rev. Immunol. 4, 499-511 (2004).
- Baggiolini, M., Loetscher, P. Chemokines in inflammation and immunity. Immunol. Today. 21, 418-420 (2000).
- Balkwill, F. Cytokines–soluble factors in immune responses. Curr. Opin. Immunol. 1, 241-249 (1988).
- Wang, H. HMG-1 as a late mediator of endotoxin lethality in mice. Science. 285, 248-251 (1999).
- Yang, H. Reversing established sepsis with antagonists of endogenous high-mobility group box 1. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101, 296-301 (2004).
- Qin, S. Role of HMGB1 in apoptosis-mediated sepsis lethality. J. Exp. Med. 203, 1637-1642 (2006).
- Ray, A., Dittel, B. N. Isolation of Mouse Peritoneal Cavity Cells. J. Vis. Exp. (35), e1488 (2010).
- Rendon-Mitchell, B. IFN-gamma Induces High Mobility Group Box 1 Protein Release Partly Through a TNF-Dependent Mechanism. J. Immunol. 170, 3890-3897 (2003).
- Li, W. A Major Ingredient of Green Tea Rescues Mice from Lethal Sepsis Partly by Inhibiting HMGB1. PLoS ONE. 2, e1153 (2007).
- Osuchowski, M. F., Welch, K., Siddiqui, J., Remick, D. G. Circulating cytokine/inhibitor profiles reshape the understanding of the SIRS/CARS continuum in sepsis and predict mortality. J. Immunol. 177, 1967-1974 (2006).
- Heuer, J. G. Evaluation of protein C and other biomarkers as predictors of mortality in a rat cecal ligation and puncture model of sepsis. Crit. Care. Med. 32, 1570-1578 (2004).
- Bozza, F. A. Cytokine profiles as markers of disease severity in sepsis: a multiplex analysis. Crit. Care. 11, R49 (2007).
- Li, W. EGCG stimulates autophagy and reduces cytoplasmic HMGB1 levels in endotoxin-stimulated macrophages. Biochem. Pharmacol. 81, 1152-1163 (2011).
- Beutler, B., Milsark, I. W., Cerami, A. C. Passive immunization against cachectin/tumor necrosis factor protects mice from lethal effect of endotoxin. Science. 229, 869-871 (1985).
- Tracey, K. J. Anti-cachectin/TNF monoclonal antibodies prevent septic shock during lethal bacteraemia. Nature. 330, 662-664 (1987).
- Eskandari, M. K. Anti-tumor necrosis factor antibody therapy fails to prevent lethality after cecal ligation and puncture or endotoxemia. J. Immunol. 148, 2724-2730 (1992).
- Ziegler, E. J. Treatment of gram-negative bacteremia and septic shock with HA-1A human monoclonal antibody against endotoxin. A randomized, double-blind, placebo-controlled trial. The HA-1A Sepsis Study Group. N. Engl. J. Med. 324, 429-436 (1991).
- Ziegler, E. J. Treatment of gram-negative bacteremia and shock with human antiserum to a mutant Escherichia coli. N. Engl. J. Med. 307, 1225-1230 (1982).
- Abraham, E. Efficacy and safety of monoclonal antibody to human tumor necrosis factor alpha in patients with sepsis syndrome. A randomized, controlled, double-blind, multicenter clinical trial. TNF-alpha MAb Sepsis Study Group. JAMA. 273, 934-941 (1995).
- Cohen, J. Adjunctive therapy in sepsis: a critical analysis of the clinical trial programme. Br. Med. Bull. 55, 212-225 (1999).
- Dellinger, R. P. Surviving Sepsis Campaign: international guidelines for management of severe sepsis and septic shock: 2008. Crit. Care Med. 36, 296-327 (2008).
- Wang, H., Zhu, S., Zhou, R., Li, W., Sama, A. E. Therapeutic potential of HMGB1-targeting agents in sepsis. Expert. Rev. Mol. Med. 10, e32 (2008).
- Wang, H. The aqueous extract of a popular herbal nutrient supplement, Angelica sinensis, protects mice against lethal endotoxemia and sepsis. J. Nutr. 136, 360-365 (2006).
- Li, W. A cardiovascular drug rescues mice from lethal sepsis by selectively attenuating a late-acting proinflammatory mediator, high mobility group box 1. J. Immunol. 178, 3856-3864 (2007).
- Fukuyama, M. Mixed bacterial infection model of sepsis in rabbits and its application to evaluate superantigen-adsorbing device. Blood Purif. 23, 119-127 (2005).
