Aprire tracheostomia gastrico acido aspirazione Modello murino di lesioni polmonari acute Risultati in massima acuta non letale 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
polmonite acido è una delle principali cause di sterile danno polmonare acuto (ALI) negli esseri umani. polmonite Acid estende lo spettro clinico da asintomatica alla sindrome acuta da distress respiratorio (ARDS), caratterizzata da alveolite neutrofila e danni fisici, sia dell'epitelio alveolare e endotelio vascolare. Clinicamente, ARDS è definita da un esordio acuto di ipossiemia, infiltrati polmonari bilaterali chiazze ed edema polmonare non cardiogeno. Studi sull'uomo ci hanno fornito informazioni preziose sui cambiamenti fisiologici e infiammatorie nei polmoni causate da ARDS, che ha portato a diverse ipotesi sui meccanismi subalterno. Purtroppo, le difficoltà determinano l'eziologia della ARDS, nonché una vasta gamma di fisiopatologia hanno portato ad una mancanza di informazioni critiche che possono essere utili nello sviluppo di strategie terapeutiche.
modelli animali traslazionali sono utili quando il loro patogenesi e fisiopatologia ripro precisioneEA concetto provato in entrambi in vitro e clinica. Anche se grandi modelli animali (ad esempio, pecore) le caratteristiche di condivisione di anatomia di albero di trachea-bronchi umano, modelli murini fornire una serie di altri vantaggi tra cui: basso costo; breve ciclo riproduttivo si presta ad una maggiore acquisizione dei dati; un sistema immunologico ben compreso; e un genoma ben caratterizzato porta alla disponibilità di una varietà di delezione genica e ceppi transgenici. Un modello robusto basso pH indotta ARDS richiede un murino ALI che colpisce principalmente l'epitelio alveolare secondariamente l'endotelio vascolare, nonché le piccole vie aeree che porta agli alveoli. Inoltre, una lesione riproducibile con ampie differenze tra insulti pregiudizievoli e non pregiudizievoli è importante.
Il modello di aspirazione acido gastrico murino qui presentata utilizzando acido cloridrico impiega un tracheostomia aperta e ricrea uno scenario patogeno che riproduce il basso pH pneumonitis lesioni negli esseri umani. Inoltre, questo modello può essere utilizzato per esaminare l'interazione di un basso pH insulto con altre entità polmonari pregiudizievoli (per esempio, particelle di cibo, batteri patogeni).
Introduction
ARDS è caratterizzata da infiammazione polmonare diffusa ed è clinicamente visto come mancanza acuta di respiro con ipossiemia. Questi sintomi si verificano spesso meno di 24 ore dopo un evento incitamento, come un trauma, la sepsi, le reazioni correlate trasfusione di sangue o di aspirazione. E 'caratterizzata da istopatologico alveolite neutrofila (cioè diffusa infiammazione) localizzato dell'epitelio alveolare e endotelio vascolare che porta alla perdita di proteine e formazione di membrane in seguito ialina. L'aspirazione è classificato come polmonite chimica o polmonite da aspirazione. 1 Il componente acida dell'aspirazione gastrica contribuisce sia la polmonite e predilezione per sviluppare una polmonite batterica secondaria. La polmonite da aspirazione è uno dei principali fattori di rischio per ALI e il successivo sviluppo di ARDS. 2
aspirazione gastrica è un evento acuto definito come l'inalazione di materiale da tegli stomaco con o senza flora orofaringea nelle vie aeree al di là delle corde vocali. I contenuti possono contenere aspirare fluido basso pH dello stomaco, batteri, sangue, o particelle di cibo. aspirazione gastrica spesso si verifica in pazienti nel reparto di terapia intensiva (ICU), i quali sono in genere in uno stato di digiuno e quindi posti su un inibitore della pompa protonica per limitare l'aspirazione del contenuto gastrico acidificato. L'incidenza di ALI nella popolazione terapia intensiva negli Stati Uniti è di 2,5 – 5 volte superiore rispetto alla popolazione generale dei pazienti. 3 Purtroppo, queste condizioni predisponenti spesso portano ad uno stato di proliferazione batterica nello stomaco che può portare a più gravi sequele nel polmone seguito di un evento di aspirazione, l'aspirazione gastrica è un fattore di rischio indipendente per lo sviluppo di polmonite batterica secondaria (SBP) , ALI e ARDS.
aspirazione gastrica ha due componenti principali: acido cloridrico e contenuto gastrico, che possono o non possono contenere batterio particelle di cibo. Nel modello di roditore la componente acida alone di aspirazione gastrica produce una risposta infiammatoria iniziale a seguito della lesione caustica diretta di pH basso sul epitelio delle vie aeree. Questo è seguito da una infiltrazione neutrofila e una risposta infiammatoria alle 4 – 6 h. 4 Questi due fattori in ultima analisi, portare alla distruzione di integrità microvascolare polmonare determinando in tal modo stravaso di liquidi e proteine in alveoli e le vie respiratorie. Per capire questo fisiopatologia e di approfondire i possibili interventi terapeutici, è importante sviluppare e caratterizzare un modello animale che chiarisce i meccanismi sottostanti coinvolti. Un aspirato acido da solo deve essere voluminoso o con un pH abbastanza basso per bypassare il potere tampone dell'albero respiratorio e raggiungere gli alveoli. Se questo non avviene, solo un transitorio superiore, conducendo lesioni airways verifica che è meno probabile che portare alla grave sequele di ARDS. 5 </ Sup>
Per emulare un evento di aspirazione accuratamente con ferito dell'epitelio alveolare, è importante bypassare le difese naturali di un animale. Usando un modello aspirazione mouse per produrre un ALI che imita il pregiudizio acido gastrico osservate nell'uomo, bisogna spiegare le differenze nella struttura trachea-bronchiale. La tecnica di tracheostomia aperta che questo metodo utilizza ignora le differenze tra murino e gli alberi delle vie respiratorie umane e modelli il danno in un modo che riproduce ALI sia fisiologicamente e istologicamente. Storicamente, intubazione endotracheale è stato utilizzato per generare ALI, tuttavia si ritiene difficile da eseguire in topi senza pregiudizio della laringe. Pertanto, questo metodo offre una potenziale alternativa che ha dato risultati coerenti tra più ricercatori e con procedura di mortalità attribuita minimo.
Protocol
Representative Results
Discussion
L'obiettivo era quello di sviluppare un modello animale ALI utilizzando aspirazione acido gastrico che ricorda da vicino la fisiopatologia che si verifica negli esseri umani durante lo sviluppo di polmonite acido e successive ARDS. Nello sviluppo di un modello, abbiamo scelto una specie animale che offre alta l'acquisizione dei dati di throughput grazie al suo basso costo, ciclo riproduttivo breve, e un sistema immunitario ben compreso, con una grande varietà di strumenti di indagine (ad esempio,…
Disclosures
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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