Ouvrir trachéotomie acide gastrique Aspiration modèle murin de lésion pulmonaire aiguë Résultats dans Maximal aiguë non létaux Lung Injury
Summary
This protocol induces acute lung injury in a mouse that has close fidelity to the pathogenesis of acid pneumonitis observed in humans. We generate a maximal acute nonlethal low pH lung injury and account for differences in rodent-human anatomic respiratory structure using an open tracheostomy coupled with circumferential pressure release.
Abstract
pneumonite Acid est une cause majeure de lésion pulmonaire aiguë stérile (ALI) chez les humains. pneumonite Acid couvre le spectre clinique asymptomatique au syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA), caractérisé par alvéolite neutrophile, et des blessures à la fois l'épithélium alvéolaire et l'endothélium vasculaire. Cliniquement, SDRA est définie par l'apparition soudaine d'hypoxémie, infiltrats pulmonaires bilatéraux inégaux et un œdème pulmonaire non cardiogénique. Les études humaines nous ont fourni des informations précieuses sur les changements physiologiques et inflammatoires dans les poumons causées par SDRA, qui a conduit à diverses hypothèses sur les mécanismes sous-fifre. Malheureusement, les difficultés qui déterminent l'étiologie du SDRA, ainsi qu'une large gamme de physiopathologie ont abouti à un manque d'informations critiques qui pourraient être utiles dans l'élaboration de stratégies thérapeutiques.
modèles animaux translationnelle sont précieux lorsque leur pathogenèse et la physiopathologie REPRODUC précisele concept ea prouvé à la fois in vitro et les paramètres cliniques. Bien que les modèles de grands animaux (par exemple, les moutons) partagent des caractéristiques de l'anatomie de l' arbre de la trachée-bronchiques humaines, des modèles murins fournissent une foule d'autres avantages , notamment: un faible coût; prêts à court cycle de reproduction lui-même pour l'acquisition de données plus important; un système immunitaire bien compris; et un génome bien caractérisée conduisant à la disponibilité d'une variété de délétion du gène et des souches transgéniques. Un modèle robuste de pH induite par SDRA faible nécessite une murin ALI qui cible principalement l'épithélium alvéolaire, secondairement l'endothélium vasculaire, ainsi que les petites voies respiratoires menant aux alvéoles. En outre, une blessure reproductible avec de larges différences entre les insultes préjudiciables et non préjudiciables est important.
Le modèle d'aspiration d'acide gastrique murine présenté ici en utilisant l'acide chlorhydrique emploie une trachéotomie ouverte et recrée un scénario pathogène qui reproduit le faible pneumon pHitis blessures chez les humains. En outre, ce modèle peut être utilisé pour examiner l' interaction d'un faible pH insulte avec d' autres entités pulmonaires dommageables (par exemple, les particules de nourriture, des bactéries pathogènes).
Introduction
SDRA est caractérisée par une inflammation pulmonaire répandue et est cliniquement considéré comme l'essoufflement aigu de souffle avec hypoxémie. Ces symptômes se produisent souvent moins de 24 h après un événement d'incitation telles que les traumatismes, la septicémie, transfusionnelle réactions de sang ou d'aspiration. Elle se caractérise histopathologique par alvéolite neutrophile (ie, une inflammation généralisée) localisée à l' épithélium alvéolaire et l' endothélium vasculaire entraînant une fuite de protéines et de formation de la membrane hyaline ultérieurement. Aspiration est classé comme une pneumonie chimique ou d'une pneumonie d'aspiration. 1 Le composant acide de l'aspiration gastrique contribue à la fois la pneumonite et la prédilection pour développer une pneumonie bactérienne secondaire. La pneumonie par aspiration est l'un des principaux facteurs de risque pour ALI et le développement ultérieur du SDRA. 2
aspiration gastrique est un événement aigu défini comme l'inhalation de matières de til estomac avec ou sans flore oropharyngée dans les voies aériennes au-delà des cordes vocales. Les teneurs en aspirés peuvent contenir un fluide à faible pH de l'estomac, des bactéries, le sang ou les particules alimentaires. aspiration gastrique se produit souvent chez les patients de l'unité de soins intensifs (USI), qui sont généralement dans un état de jeûne et donc placés sur un inhibiteur de la pompe à protons pour limiter l'aspiration du contenu gastrique acidifiés. L'incidence de l'ALI dans la population des soins intensifs aux Etats-Unis est de 2,5 – 5 fois plus élevé par rapport à la population générale des patients. 3 Malheureusement, ces conditions prédisposant conduisent souvent à un état de prolifération bactérienne dans l'estomac qui peuvent conduire à des séquelles plus graves dans les poumons suite à un événement d'aspiration, comme une aspiration gastrique est un facteur de risque indépendant pour le développement de la pneumonie bactérienne secondaire (SBP) , ALI et SDRA.
aspiration gastrique a deux composantes principales: l'acide chlorhydrique et le contenu gastrique, ce qui peut ou non contenir des bactériesou de particules de nourriture. Dans le modèle de rongeur le composant acide seul d'aspiration gastrique produit une réponse inflammatoire initiale en raison de la blessure caustique directe de faible pH sur épithélium des voies respiratoires. Ceci est suivi d'une infiltration neutrophile et une réponse inflammatoire de 4 – 6 heures. 4 Ces deux facteurs conduisent finalement à la destruction de l' intégrité microvasculaire pulmonaire conduisant ainsi à une extravasation de liquide et de protéines dans les alvéoles et les voies respiratoires. Pour comprendre ce physiopathologie et d'étudier plus avant les interventions thérapeutiques possibles, il est important de développer et caractériser un modèle animal qui élucide les mécanismes sous-jacents impliqués. seule une aspirée acide doit être volumineux ou avec un pH suffisamment bas pour contourner la capacité tampon de l'arbre respiratoire et atteindre les alvéoles. Si cela ne se produit pas, seule une partie supérieure, la conduite des blessures des voies respiratoires transitoire se produit qui est moins susceptible de conduire à des séquelles graves du SDRA. 5 </ Sup>
Émuler un événement d'aspiration avec précision l'épithélium alvéolaire lésée, il est important de contourner les défenses naturelles de l'animal. En utilisant un modèle d'aspiration de la souris pour produire un ALI qui imite la blessure d'acide gastrique observée chez l'homme, il faut tenir compte des différences dans l'arbre de la trachée-bronchique. La technique de trachéotomie ouverte que cette méthode utilise contourne les différences entre les souris et les arbres respiratoires humaines et modèles, la blessure d'une manière qui reproduit ALI fois physiologiquement et histologiquement. Historiquement, intubation trachéale a été utilisé pour générer ALI, mais il est considéré comme difficile à réaliser chez les souris sans blessure laryngé. Par conséquent, cette méthode offre une alternative potentielle qui a donné des résultats cohérents entre plusieurs chercheurs et avec la procédure mortalité attribuée minime.
Protocol
Representative Results
Discussion
L'objectif était de développer un modèle animal ALI par aspiration acide gastrique qui ressemble étroitement à la physiopathologie qui se produit chez l'homme au cours du développement de pneumopathie acide et SDRA ultérieures. Lors de l' élaboration d' un modèle, nous avons choisi une espèce animale qui offre l' acquisition élevée de données de débit en raison de son faible coût, cycle de reproduction court, et un système immunologique bien compris avec une abondance d'outi…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ravi Alluri and Hilliard L. Kutscher are supported by Ruth L. Kirschstein National Research Service Award (NRSA) Institutional Research Training Grant 1T32GM099607.
Materials
| syringe, 1cc | Becton Dickinson | 309628 | |
| syringe, 5cc | Becton Dickinson | 309646 | |
| needle, 22 ga x 1 1/2" | Becton Dickinson | 305159 | |
| needle, 26 ga x 1 1/2" | Becton Dickinson | 305111 | |
| 1-O Braided Silk Suture | Harvard Apparatus | 517730 | |
| 3" Curved tissue serrated forceps | Fine Science Tools | 11065-07 | |
| 3" Curved tissue "toothed" forceps, 1×2 teeth | Fine Science Tools | 11067-07 | |
| 4" curved micro dissecting scissors | Fine Science Tools | 14061-10 | |
| bone cutting spring scissors | Fine Science Tools | 16144-13 | |
| 3 1/2" curved locking hemostat | Fine Science Tools | 13021-12 | |
| Disposable Skin Stapler | 3M | DS-25 | |
| tracheal cannula (20 ga x 1/2" stainless steal tubing adapter) | Becton Dickinson | 408210 | |
| 60-degree Incline Dissection Board | |||
| 0.5% Bupivacaine | |||
| Isoflurane | |||
| Betadine and "Q-tip" cotton applicator |
References
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