Summary

Choc hémorrhagique incontrôlable modélisé par la lacération du foie chez les souris avec une surveillance hémodynamique en temps réel

Published: May 21, 2017
doi:

Summary

L'hémorragie incontrôlée, une cause importante de mortalité chez les patients traumatisés, peut être modélisée en utilisant une lacération standard du foie dans un modèle murin. Ce modèle entraîne une perte de sang constante, une survie et permet de tester des agents hémostatiques. Cet article fournit le processus étape par étape pour effectuer ce modèle précieux.

Abstract

L'hémorragie incontrôlée est une cause importante de décès évitables chez les patients traumatisés. Nous avons développé un modèle murin d'hémorragie incontrôlée par une lacération du foie qui entraîne une perte de sang constante, des altérations hémodynamiques et une survie.

Les souris subissent une résection standardisée du lobe central gauche du foie. Ils sont autorisés à saigner sans intervention mécanique. Les agents hémostatiques peuvent être administrés comme traitement de prétraitement ou de sauvetage en fonction de l'intérêt de l'investigateur. Pendant le temps de l'hémorragie, on effectue une surveillance hémodynamique en temps réel via une ligne artérielle fémorale gauche. Les souris sont ensuite sacrifiées, la perte de sang est quantifiée, le sang est collecté pour une analyse plus approfondie et les organes sont récoltés pour l'analyse des blessures. La conception expérimentale est décrite pour permettre le test simultané de multiples animaux.

L'hémorragie du foie comme modèle d'hémorragie incontrôlée existe iDans la littérature, principalement dans les modèles de rat et de porc. Certains de ces modèles utilisent la surveillance hémodynamique ou quantifier la perte de sang, mais ils manquent de cohérence. Le modèle actuel comprend la quantification de la perte de sang, la surveillance hémodynamique en temps réel dans un modèle murin qui offre l'avantage d'utiliser des lignes transgéniques et un mécanisme à haut débit pour enquêter davantage sur les mécanismes physiopathologiques de l'hémorragie incontrôlée.

Introduction

Le traumatisme est la principale cause de décès et d'incapacité chez les jeunes du monde entier. 1 L' hémorragie non contrôlée reste la principale cause de mortalité chez les patients traumatisés gravement blessés. 2 La prise en charge du traumatisme hémorragique est double: le contrôle des saignements chirurgicaux et la réanimation et le remplacement du sang perdu.

Les modèles animaux de choc hémorragique ont été la pierre angulaire de la recherche sur les traumatismes et peuvent être utilisés dans l'évaluation de la pathophysiologie et du traitement du choc traumatique / hémorragique. 3 , 4 Les chocs dans les modèles animaux peuvent être atteints largement par deux méthodes: hémorragie contrôlée et hémorragie incontrôlée. 5 , 6 L' hémorragie contrôlée est effectuée par élimination d'un volume fixe de sang ou par prélèvement sanguin pour obtenir une certaine pression artérielle (pression fixe). Tandis que leLes modèles se sont utiles dans l'évaluation des mécanismes et des altérations immunitaires du choc hémorragique, ils ne sont pas applicables aux tests d'agents hémostatiques et ne modifient pas le scénario clinique de l'hémorragie suite à un traumatisme. Dans ce but, nous avons cherché à développer un modèle d'hémorragie incontrôlée qui nous permettrait de tester des modifications hémostatiques et des agents pro-coagulants dans un modèle murin. Le foie est une option attrayante pour une hémorragie incontrôlée en partie en raison de l'apport sanguin double sur le foie et c'est l'un des organes intrabdominaux les plus fréquemment blessés dans les traumatismes contondants et pénétrants. Compte tenu de la pertinence clinique élevée, le foie a été utilisé comme modèle d'hémorragie incontrôlée, le plus souvent chez les modèles de rat et de porc, mais récemment chez les primates. 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 </suP> Les modèles murins ont également incorporé des lésions hépatiques, comme un modèle d'écrasement ou un traumatisme contondant; Cependant, ces modèles n'entraînent pas de choc hémorragique secondaire à la lésion hépatique. 13 , 14

Les modèles de rat et de porc de l'hémorragie hémorragique incontrôlée, bien que précieux en ce qui concerne les pratiques de réanimation et la surveillance hémodynamique, sont moins avantageux qu'un modèle murin pour diverses raisons telles que le coût, le nombre d'animaux utilisés et, surtout, le manque relatif de lignes transgéniques disponibles pour l'analyse De signalisation cellulaire et moléculaire spécifique. Le modèle murin actuel présente des similitudes importantes avec les modèles existants d'hémorragie hépatique, y compris la lacération standardisée du foie, la quantification de la perte de sang, le suivi hémodynamique et la capacité d'effectuer une analyse de survie. De nombreux modèles existants ne comportent que certains de ces aspects alors que notre modèle a été développé pour mesurer une grande partie de la variabilité physiologiqueSimultanément et à plusieurs souris. De plus, le développement d'un modèle murin ouvre la porte à des recherches au-delà de la réanimation et à de plus grands mécanismes de pathophysie en hémorragie incontrôlée avec le potentiel d'un modèle rentable à haut débit utilisant des techniques moléculaires avancées.

Protocol

Les souris ont été logées conformément aux directives de soins aux animaux de l'Université de Pittsburgh (Pittsburgh, PA, États-Unis) et aux Instituts nationaux de santé (NIH, Bethesda, MD, États-Unis) dans des conditions spécifiques sans pathogène avec 12 h de cycles lumière-obscurité et accès gratuit à Alimentation standard et eau. Toutes les expériences sur les animaux ont été approuvées et menées conformément aux lignes directrices énoncées par le comité de recherche et de soins des animau…

Representative Results

Le modèle de laceration du foie entraîne une perte sanguine reproductible et constante chez la souris. La figure 1A démontre le poids constant du foie lacéré qui peut être obtenu avec un écart type de seulement 0,02 g. Cette consistance dans le poids du foie lacéré permet de reproduire le modèle entre les souris et dans différentes configurations expérimentales telles que différents protocoles de réanimation. De plus, le poids reproductible du foie lacéré…

Discussion

Le modèle de laceration du foie murin décrit ici fournit un modèle fiable et cohérent d'hémorragie incontrôlée. Ce modèle est simple à réaliser, mais il y a des étapes importantes qui nécessitent une considération méticuleuse. La partie la plus techniquement difficile du modèle est la canulation des vaisseaux fémoraux pour la surveillance hémodynamique et l'administration de fluide / médicament. Des précautions doivent être prises lors de la dissection du nerf et de l'artériotomie / veno…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Le travail de ce manuscrit a été soutenu par le financement du Dr Neal par le programme pilote de l'Institut de médecine vasculaire en hémostase et biologie vasculaire (P3HVB) et la bourse de recherche AAST. Ce travail est soutenu par les subventions américaines des instituts nationaux de santé 1 R35 GM119526-01 et UM1HL120877-01.

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

References

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Dyer, M., Haldeman, S., Gutierrez, A., Kohut, L., Sen Gupta, A., Neal, M. D. Uncontrolled Hemorrhagic Shock Modeled via Liver Laceration in Mice with Real Time Hemodynamic Monitoring. J. Vis. Exp. (123), e55554, doi:10.3791/55554 (2017).

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