Ukontrolleret hæmoragisk shock modelleret via leverlakeration i mus med realtids hemodynamisk overvågning

Summary

Ukontrolleret blødning, en vigtig årsag til dødelighed blandt traumapatienter, kan modelleres ved hjælp af en standard leverlaceration i en murin model. Denne model resulterer i konsekvent blodtab, overlevelse og muliggør afprøvning af hæmostatiske midler. Denne artikel indeholder trin-for-trin-processen til at udføre denne værdifulde model.

Abstract

Ukontrolleret blødning er en vigtig årsag til forebyggende dødsfald hos traumapatienter. Vi har udviklet en murin model af ukontrolleret blødning via en leverlaceration, der resulterer i konsistent blodtab, hæmodynamiske ændringer og overlevelse.

Mus undergår en standardiseret resektion af leverens venstre-midterlobe. De må bløde uden mekanisk indgreb. Hemostatiske midler kan indgives som forbehandlings- eller redningsbehandling afhængigt af undersøgelsens interesse. I løbet af blødningstiden udføres realtids hæmodynamisk overvågning via en venstre femoral arteriel linje. Musene bliver derefter ofret, blodtab kvantificeres, blod indsamles til yderligere analyse, og organer høstes til analyse af skade. Eksperimentelt design er beskrevet for at muliggøre samtidig testning af flere dyr.

Leverblødning som en model for ukontrolleret blødning eksisterer iN litteraturen, primært i rotte- og svinemodeller. Nogle af disse modeller benytter hæmodynamisk overvågning eller kvantificerer blodtab men mangler konsistens. Den nuværende model inkorporerer kvantificering af blodtab, realtids hæmodynamisk overvågning i en murin model, der giver fordelen ved at anvende transgene linjer og en høj-gennemløbsmekanisme til yderligere at undersøge de patofysiologiske mekanismer ved ukontrolleret blødning.

Introduction

Traume er den største dødsårsag og handicap blandt unge over hele verden. ¹ Ukontrolleret blødning forbliver en førende årsag til dødelighed blandt alvorligt skadede traumapatienter. ² Behandling af blødningstraume patienten er to gange: kontrol af kirurgisk blødning og genoplivning og udskiftning af tabt blod.

Dyremodeller af hæmoragisk shock har været hjørnestenen i traumerundersøgelsen og kan anvendes til evaluering af patofysiologien og behandling af traumatisk / hæmoragisk shock. ^{3 , 4} Shock i dyremodeller kan opnås bredt ved to metoder: kontrolleret blødning og ukontrolleret blødning. ^{5 , 6} Kontrolleret blødning udføres ved fjernelse af et fast volumen blod eller ved fjernelse af blod for at opnå et bestemt blodtryk (fast tryk). MensSe modeller er nyttige i evalueringen i mekanismerne og immunforandringer i hæmoragisk shock, de er ikke anvendelige til test af hæmostatiske midler og efterligner ikke det kliniske scenarie af blødning efter traume. I denne grad forsøgte vi at udvikle en model for ukontrolleret blødning, der ville give os mulighed for at teste hæmatostatiske ændringer og prokoaguleringsmidler i en murin model. Leveren er en attraktiv mulighed for ukontrolleret blødning delvist på grund af den dobbelte blodtilførsel til leveren, og det er et af de mest almindeligt skadede intrabdominale organer i både stump og gennemtrængende traume. I betragtning af den høje kliniske relevans er leveren blevet anvendt som en model for ukontrolleret blødning, oftest hos rotte- og svinemodeller, men også for nylig i primater. ^{7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12} </suP> Murine-modeller har også indarbejdet leverskade, som f.eks. En crush-model eller et stumt traume; Imidlertid resulterer disse modeller ikke i hæmoragisk shock sekundært til leverskade. ^{13 , 14}

Rotte- og svinemodellerne af ukontrolleret leverblødning, men værdifulde med hensyn til genoplivning og hæmodynamisk overvågning, er mindre fordelagtige end en murin model af forskellige årsager, såsom omkostning, antal dyr, der anvendes og vigtigere de relative manglende transgene linjer, der er til rådighed til analyse Af specifik cellulær og molekylær signalering. Den nuværende murinmodel deler vigtige ligheder med eksisterende leverblødningsmodeller, herunder standardiseret leverlaceration, kvantificering af blodtab, hæmodynamisk overvågning og evnen til at udføre overlevelsesanalyse. Mange eksisterende modeller indeholder kun nogle af disse aspekter, mens vores model blev udviklet til at måle mange af de fysiologiske variablerBles samtidigt og i flere mus. Udviklingen af ​​en murinmodel åbner også døren for undersøgelser ud over genoplivning og ind i større patofysiologimekanismer ved ukontrolleret blødning med potentialet i en omkostningseffektiv, høj gennemstrømningsmodel ved anvendelse af avancerede molekylære teknikker.

Protocol

Mus blev anbragt i overensstemmelse med University of Pittsburgh (Pittsburgh, PA, USA) og National Institutes of Health (NIH; Bethesda, MD, USA) retningslinjer for dyresundhed i specifikke patogenfrie tilstande med 12 timers mørke cykler og fri adgang til Standard foder og vand. Alle dyreforsøg blev godkendt og udført i overensstemmelse med retningslinjerne fra Animal Research and Care Committee ved University of Pittsburgh. 1. Kirurgisk felt og instrumentopsætning Ste…

Representative Results

Leverlacerationsmodellen resulterer i reproducerbart og konsistent blodtab i mus. Figur 1A viser den konsistente vægt af lacereret lever, som kan opnås med en standardafvigelse på kun 0,02 g. Denne konsistens i lacereret levervægt tillader evnen til at reproducere modellen mellem mus og i forskellige eksperimentelle opsætninger som forskellige resuscitative protokoller. Den reproducerbare vægt af den lacererede lever med en standardfejl på kun 0,01 g giver også e…

Discussion

Den her beskrevne murine leverlacerationsmodel tilvejebringer en pålidelig og konsistent model for ukontrolleret blødning. Denne model er let at udføre, men der er vigtige trin, der kræver grundig overvejelse. Den mest teknisk udfordrende del af modellen er kanylering af lårbenet til hæmodynamisk overvågning og væske- / lægemiddeladministration. Forsigtig skal tages under dissektion af nerve og arteriotomi / venotomi. Det er vigtigt ikke at berøre nerven under dissekationen af ​​karrene for at undgå at re…

Materials

SS/45 dumonts	Fine Science Tools	11203-25
surgical scissors	Fine Science Tools	14068-12
hemostats	Fine Science Tools	13009-12
microscissors	Fine Science Tools	15000-08
0.8mm curved forceps	Fine Science Tools	11009-13
suture reel 6-0	Fine Science Tools	18020-60
suture 4-0 silk w/ needle	Owens Minor	K188H
gauze 4×4	can be purchased through any global vendor
cotton-tip applicator	can be purchased through any global vendor
30G needle	can be purchased through any global vendor
23G needle	can be purchased through any global vendor
10cc syringe	can be purchased through any global vendor
50cc conical tube	can be purchased through any global vendor
1cc syringe w/ 25G needle	Fisher Scientific	14-826-88
Polyethylene 10 tubing 100`(PE-10)	Fisher Scientific	14-170-12P
Polyethylene 50 tubing 100`(PE-50)	Fisher Scientific	14-170-12B
3-way stopcock	Fisher Scientific	NC9779127
surgical blue pad	Fisher Scientific	50-7105
Sterile Field dressings	Fisher Scientific	NC9517505
tape rolls 1"	Corporate Express	MMM26001
straight side wide mouth jars	VWR	159000-058
stainless steel tray 8" x 11"	VWR	62687-049
male-male leur lock 3-way	VWR	20068-909
sterilization pouch 3"x8"	VWR	24008
sterilization pouch 5"x10"	VWR	24010
absorption triangles	Fine Science Tools	18105-03
7mm wound clip applier	Fisher Scientific	E0522687
1000 7mm wound clips	Fisher Scientific	E0522687
betadine (4oz)	can be purchased through any global vendor
sterile gloves	can be purchased through any global vendor
eppendorfs	can be purchased through any global vendor
1/2cc Lo-Dose insulin syringe	Fisher Scientific	12-826-79
small weigh boat	can be purchased through any global vendor
lactated ringers	can be purchased through any global vendor
hepranized saline solution (.1µ hep + 9.9µNaCl)	can be purchased through any global vendor
phosphate buffered saline	can be purchased through any global vendor
pentobarbital	can be purchased through any global vendor
Wild M650 microscope w/ boom stand	Leica
Digi-Med BPA-400 analyzer & systems integrator	Micro-Med	SYS-400
TXD-310 (Digi-Med Transducer)	Micro-Med	TXD-300
Computer	Dell
microbead instrument sterilizer	VWR	11156-002
Oster A5 clippers w. size 40 blade	VWR	10749-020
circulating heating pad 18×26	Harvard	py872-5272
rectal thermometer	Kent Scientific	RET-3