ラットにおける再現可能な集中治療ユニット指向エンドトキシンモデル
Summary
ここでは、ラットにおける再現可能な集中治療室指向エンドトキシンモデルを提示する。
Abstract
敗血症および敗血症性ショックは、集中治療室における主要な死因のままである。敗血症管理の大幅な改善にもかかわらず、死亡率は依然として20〜30%の範囲である。敗血症関連の多臓器不全および死亡を減少させるための新規治療アプローチが緊急に必要とされている。堅牢な動物モデルは、1つまたは複数の治療アプローチを可能にし、生理学的および分子的パラメータに対するそれらの効果を試験することを可能にする。この記事では、簡単な動物モデルを紹介します。
第1に、全身麻酔は、揮発性の使用または腹腔内麻酔のいずれかによって動物において誘導される。静脈内カテーテル(尾静脈)の配置、気管切開、動脈内カテーテル(尾動脈)の挿入後、機械的換気を開始する。平均動脈血圧、動脈血中酸素飽和度、および心拍数のベースライン値が記録されます。
リン酸緩衝生理食塩水に溶解したリポ多糖類(1ミリグラム/キログラム体重)の注射は、toll様受容体4を介して強力で再現性のある炎症反応を誘導する。体液補正およびノルエピネフリンの適用は、十分に確立されたプロトコルに基づいて行われる。
この記事で紹介する動物モデルは、習得が容易で、鎮静、機械的換気、継続的な血圧モニタリング、および反復採血を備えた集中治療室での臨床的敗血症治療に強く向けられています。また、このモデルは信頼性が高く、動物研究の3R(削減、置換、改良)の原則に従って、限られた数の動物で再現可能なデータを可能にします。敗血症研究における動物実験は簡単に置き換えることはできませんが、反復測定は動物の減少を可能にし、敗血症動物を麻酔をかけておくことは苦しみを軽減します。
Introduction
敗血症およびそのより重篤な形態である敗血症性ショックは、感染を理由とする症候群であり、サイトカインの放出による過剰炎症反応をもたらし、抑制された免疫防御および致命的な結果を伴う生理学的および生化学的変化をもたらす1,2。この不均衡な炎症反応は、肺、腎臓、肝臓などの様々な重要な器官において器官機能障害および器官不全をもたらす。37%3では、敗血症は患者が集中治療室(ICU)に入院する最も一般的な理由の1つです。敗血症の死亡率は現在、約20〜30%の範囲です4。早期かつ効果的な抗生物質治療が最も重要である5.体液および昇圧剤蘇生は早期に設置する必要があり、それ以外は、治療は純粋に支持的である6。
敗血症は、細菌、真菌、ウイルス、または寄生虫による証明済みまたは疑いのある感染として定義され、臓器機能障害を伴う。敗血症性ショック基準は、流体治療のみに反応しないさらなる心血管虚脱、および2ミリモル/リットルを超える乳酸レベルが存在する場合に満たされる2。敗血症関連の臓器不全はどの臓器でも起こり得るが、心血管系、脳、腎臓、肝臓、および肺において非常に一般的である。敗血症に罹患しているほとんどの患者は、患者の気道を確保し、吸引から保護し、低酸素症を予防または克服するために、高画分の刺激酸素で正の終末呼気換気を適用するために気管内挿管を必要とする。気管チューブおよび機械的換気に耐えるために、患者は通常鎮静を必要とする。
グラム陰性菌の膜の構成成分であるリポ多糖類(LPS)などのエンドトキシンは、toll様受容体(TLR)47を介して強い炎症反応を誘導する。定義された経路の活性化は、安定した炎症反応を保証する。サイトカイン誘導性好中球化学誘引タンパク質1(CINC-1)、単球化学誘引タンパク質1(MCP-1)、およびインターロイキン6(IL-6)のようなサイトカインは、このモデル8における重症度および転帰の予後因子として知られている。静脈内LPS適用は、ラットにおける敗血症の様々な態様を研究するために首尾よく使用されている8、9。
敗血症の治療は、特に予測動物モデルがないため、依然として課題です。全身性炎症の活性化を伴う内毒素血症が薬理学的治療法の開発のための適切なモデルである場合は議論の余地がある。しかしながら、周知のLPS誘導TLR4経路を用いて、重要な知識が得られる。
Protocol
Representative Results
Discussion
ここで説明するプロトコルは、再現性が高く、しかも学習が簡単な敗血症モデルを可能にし、研究の質問に応じて適応させることができます。心拍数、血圧、末梢動脈酸素飽和度などの臓器機能を参照する重要なin vivoデータを連続的に収集してもよく、実験を通して採血を繰り返し行ってもよい。さらに、流体置換プロトコルおよび昇圧器サポートに関する修正をインストールすることがで…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者らは、ベアトリス・ベック=シマー(MD)とエリック・シャッデ(MD)の批判的検討と、この原稿に対する貴重な貢献に感謝したい。
Materials
| 2-0 silk sutures | Ethicon, Sommerville, NJ | K833 | Standard surgical |
| 26 intravenous catheter | Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ | 391349 | Standard anesthesia equipment |
| 6-0 LOOK black braided silk | Surgical Specalities Corporation, Wyomissing, PA | SP114 | Standard surgical |
| Alaris Syringe Pump | Bencton Dickinson | ||
| Betadine | Mundipharma, Basel, Switzerland | 7.68034E+12 | GTIN-number |
| Curved fine tips microforceps | World precision instruments (WPI), Sarasota, FL | 504513 | Facilitates vascular preparation |
| Fine tips microforceps | World precision instruments (WPI), Sarasota, FL | 501976 | Tips need to be polished regularly |
| Infinity Delta XL Anesthesia monitoring | Draeger, Lübeck, Germany | ||
| Isoflurane, 250 mL bottles | Attane, Piramal, Mumbai, India | LDNI 22098 | Standard vet. equipment |
| Ketamine (Ketalar) | Pfitzer, New York, NY | ||
| Lipopolysaccharide (LPS) from Escherichia coli, serotype 055:B5 | Sigma, Buchs, Switzerland | ||
| Q-tips small | Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germany | EH11.1 | Standard surgical |
| Ringerfundin | Bbraun, Melsungen, Germany | ||
| Tec-3 Isofluorane Vaporizer | Ohmeda, GE-Healthcare, Chicago, IL | not available anymore | Standard vet. equipment |
| Xylazine (Xylazin Streuli) | Streuli AG, Uznach, Switzerland |
References
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