Ukontrollert hemoragisk sjokk modellert via leverlakerering i mus med realtids hemodynamisk overvåking

Summary

Ukontrollert blødning, en viktig årsak til dødelighet blant traumapasienter, kan modelleres ved bruk av en standard leverlacerasjon i en murin modell. Denne modellen resulterer i konsekvent blodtap, overlevelse og muliggjør testing av hemostatiske midler. Denne artikkelen gir trinnvis prosess for å utføre denne verdifulle modellen.

Abstract

Ukontrollert blødning er en viktig årsak til forebyggbare dødsfall blant traumapasienter. Vi har utviklet en murin modell av ukontrollert blødning via leverskade som resulterer i konsistent blodtap, hemodynamiske forandringer og overlevelse.

Mus gjennomgår en standard reseksjon av leverens venstre-midterste lobe. De får lov til å bløde uten mekanisk inngrep. Hemostatiske midler kan administreres som forbehandling eller redningsterapi, avhengig av etterforskerens interesse. Under blødningstiden utføres realtids hemodynamisk overvåking via en venstre femoral arteriell linje. Musene blir deretter ofret, blodtap kvantifiseres, blod samles inn for videre analyse, og organer høstes for analyse av skade. Eksperimentell design er beskrevet for å muliggjøre samtidig testing av flere dyr.

Leverblødning som modell for ukontrollert blødning finnes iN litteraturen, primært i rotte- og svinemodeller. Noen av disse modellene benytter hemodynamisk overvåking eller kvantifiserer blodtap, men mangler konsistens. Den foreliggende modellen inkorporerer kvantifisering av blodtap, sanntidshemodynamisk overvåkning i en murin modell som gir fordelen av å bruke transgene linjer og en høy gjennomstrømningsmekanisme for å undersøke de patofysiologiske mekanismer ved ukontrollert blødning.

Introduction

Traumer er den ledende dødsårsaken og funksjonshemming blant unge mennesker over hele verden. ¹ Ukontrollert blødning er fortsatt en ledende årsak til dødelighet blant alvorlig skadede traumapasienter. ² Behandling av hemorrhaging trauma pasienten er to ganger: kontroll av kirurgisk blødning, og gjenopplivning og erstatning av fortapt blod.

Dyrmodeller av hemorragisk sjokk har vært hjørnesteinen i traumavirus og kan brukes i evalueringen av patofysiologien og behandling av traumatisk / hemorragisk sjokk. ^{3 , 4} Shock i dyremodeller kan oppnås i stor grad ved to metoder: kontrollert blødning og ukontrollert blødning. ^{5 , 6} Kontrollert blødning utføres ved fjerning av et fast volum blod eller ved blodfjerning for å oppnå et bestemt blodtrykk (fast trykk). MensSe modeller er nyttige i evalueringen i mekanismer og immunforandringer i hemoragisk sjokk, de er ikke anvendelige for testing av hemostatiske midler og etterligner ikke det kliniske scenariet for blødning etter traumer. I denne grad søkte vi å utvikle en modell for ukontrollert blødning som ville tillate oss å teste hemostatiske forandringer og prokoaguleringsmidler i en murin modell. Leveren er et attraktivt alternativ for ukontrollert blødning delvis på grunn av den doble blodtilførselen til leveren, og det er et av de mest skadede intrabdominale organene i både stump og gjennomtrengende traumer. Gitt den høye kliniske relevansen, har leveren blitt brukt som en modell for ukontrollert blødning, oftest hos rotte- og svinemodeller, men nylig i primater også. ^{7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12} </suP> Murine-modeller har også innlemmet leverskade, for eksempel en knusemodell eller et stumt traume; Disse modellene resulterer imidlertid ikke i hemorragisk sjokk sekundært til leverskade. ^{13 , 14}

Rotte- og svinemodellene av ukontrollert leverblødning, men verdifull i å se på gjenoppliving og hemodynamisk overvåking, er mindre fordelaktige enn en murinmodell av forskjellige årsaker som kostnad, antall dyr som benyttes, og viktigere er den relative mangelen av transgene linjer som er tilgjengelige for analyse Av spesifikk cellulær og molekylær signalering. Den nåværende murinmodellen deler viktige likheter med eksisterende leverblødningsmodeller, inkludert standardisert leverlakering, blodkvantifisering, hemodynamisk overvåking og evnen til å utføre overlevelsesanalyse. Mange eksisterende modeller inneholder bare noen av disse aspektene, mens modellen vår ble utviklet for å måle mange av de fysiologiske variableneBles samtidig og i flere mus. I tillegg åpner utviklingen av en murin modell døren til undersøkelser utover gjenopplivning og inn i større patofysiologiske mekanismer ved ukontrollert blødning med potensialet til en kostnadseffektiv, høy gjennomstrømningsmodell ved bruk av avanserte molekylære teknikker.

Protocol

Mus ble plassert i samsvar med University of Pittsburgh (Pittsburgh, PA, USA) og National Institutes of Health (NIH; Bethesda, MD, USA) retningslinjer for dyrepleie i spesifikke patogenfrie forhold med 12 h lysmørke sykluser og fri tilgang til Standard fôr og vann. Alle dyreforsøk ble godkjent og utført i samsvar med retningslinjene fra Animal Research and Care Committee ved University of Pittsburgh. 1. Kirurgisk felt- og instrumentoppsett Steriliser alle kirurgiske in…

Representative Results

Leverlacerasjonsmodellen resulterer i reproduserbart og konsistent blodtap i mus. Figur 1A demonstrerer den konsistente vekten av lacerert leveren som kan oppnås med en standardavvik på bare 0,02 g. Denne konsistensen i lacerert levervekt gjør det mulig å reprodusere modellen mellom mus og i forskjellige eksperimentelle oppsett som forskjellige resuscitative protokoller. I tillegg gir den reproduserbare vekten av den lacererte leveren, med en standardfeil på bare 0,…

Discussion

Den murine leveren laceration modell beskrevet her gir en pålitelig, konsekvent modell for ukontrollert blødning. Denne modellen er grei å utføre, men det er viktige skritt som krever grundig vurdering. Den mest teknisk utfordrende delen av modellen er kanylering av femorale karene for hemodynamisk overvåking og væske- / legemiddeladministrasjon. Det må tas forsiktighet under disseksjon av nerve og arteriotomi / venotomi. Det er viktig å ikke berøre nerven under disseksjonen av fartøyene for å unngå å forå…

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