Choque hemorrágico não controlado modelado via laceração hepática em ratos com monitorização hemodinâmica em tempo real

Summary

A hemorragia descontrolada, uma importante causa de mortalidade entre os pacientes com trauma, pode ser modelada utilizando uma laceração hepática padrão em um modelo murino. Este modelo resulta em perda de sangue consistente, sobrevivência e permite o teste de agentes hemostáticos. Este artigo fornece o processo passo a passo para executar este modelo valioso.

Abstract

A hemorragia não controlada é uma causa importante de óbitos evitáveis ​​entre pacientes com trauma. Desenvolvemos um modelo murino de hemorragia descontrolada através de uma lacera- ção hepática que resulta em perda sanguínea consistente, alterações hemodinâmicas e sobrevida.

Os ratos sofrem uma ressecção padronizada do lobo médio esquerdo do fígado. Eles são autorizados a sangrar sem intervenção mecânica. Os agentes hemostáticos podem ser administrados como terapia de pré-tratamento ou de resgate, dependendo do interesse do investigador. Durante o tempo de hemorragia, é realizada monitorização hemodinâmica em tempo real através de uma linha arterial femoral esquerda. Os ratinhos são então sacrificados, a perda de sangue é quantificada, o sangue é recolhido para análise posterior e os órgãos são colhidos para análise da lesão. O desenho experimental é descrito para permitir o teste simultâneo de múltiplos animais.

Hemorragia hepática como modelo de hemorragia não controlada existeNa literatura, principalmente em modelos de ratos e suínos. Alguns destes modelos utilizam monitorização hemodinâmica ou quantificam a perda de sangue mas não têm consistência. O presente modelo incorpora a quantificação de perda sangüínea, monitoramento hemodinâmico em tempo real em um modelo murino que oferece a vantagem de usar linhas transgênicas e um mecanismo de alto rendimento para investigar os mecanismos fisiopatológicos em hemorragia não controlada.

Introduction

O trauma é a principal causa de morte e incapacidade entre os jovens em todo o mundo. ¹ A hemorragia não controlada continua a ser uma das principais causas de mortalidade entre os pacientes com traumatismos gravemente feridos. ^{2 O} tratamento do paciente com trauma hemorrágico é duplo: controle do sangramento cirúrgico e ressuscitação e reposição do sangue perdido.

Modelos animais de choque hemorrágico têm sido a pedra angular na pesquisa de trauma e podem ser utilizados na avaliação da fisiopatologia e tratamento de choque traumático / hemorrágico. ^{3 , 4 O} choque em modelos animais pode ser conseguido amplamente por dois métodos: hemorragia controlada e hemorragia descontrolada. ^{5 , 6 A} hemorragia controlada é realizada pela remoção de um volume fixo de sangue ou por remoção de sangue para atingir determinada pressão sanguínea (pressão fixa). Enquanto oOs modelos são úteis na avaliação dos mecanismos e das alterações imunes no choque hemorrágico, não são aplicáveis ​​ao teste de agentes hemostáticos e não imitam o cenário clínico de hemorragia após trauma. Nesse sentido, procurou-se desenvolver um modelo de hemorragia descontrolada que nos permitisse testar alterações hemostáticas e agentes pró-coagulantes em um modelo murino. O fígado é uma opção atraente para a hemorragia descontrolada, em parte por causa do fornecimento de sangue dupla para o fígado e é um dos mais comumente lesionado órgãos intrabdominais, tanto em trauma fechado e penetrante. Dada a alta relevância clínica, o fígado tem sido utilizado como um modelo de hemorragia não controlada, mais comumente em modelos de ratos e porcinos, mas recentemente também em primatas. ^{7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12} </suModelos murinos também incorporaram lesão hepática, como um modelo de esmagamento ou trauma fechado; Contudo, estes modelos não resultam em choque hemorrágico secundário à lesão hepática. ^{13 , 14}

Os modelos de ratos e porcinos de hemorragia hepática descontrolada, embora valiosos na observação de práticas de ressuscitação e monitorização hemodinâmica, são menos vantajosos do que um modelo murino por várias razões, tais como custo, número de animais utilizados e, sobretudo, a falta relativa de linhas transgénicas disponíveis para análise De sinalização celular e molecular específica. O presente modelo de murino compartilha semelhanças importantes com modelos de hemorragia hepática existentes, incluindo laceração hepática padronizada, quantificação de perda de sangue, monitorização hemodinâmica e capacidade para realizar a análise de sobrevivência. Muitos modelos existentes incorporam apenas alguns destes aspectos, enquanto o nosso modelo foi desenvolvido para medir muitas das variações fisiológicasBles simultaneamente e em múltiplos ratos. Além disso, o desenvolvimento de um modelo murino abre a porta a investigações além da reanimação e a mecanismos fisiopatológicos maiores em hemorragia descontrolada com o potencial de um modelo de baixo custo e alto rendimento usando técnicas moleculares avançadas.

Protocol

Os murganhos foram alojados de acordo com as orientações de cuidados com animais da Universidade de Pittsburgh (Pittsburgh, PA, EUA) e National Institutes of Health (NIH, Bethesda, MD, EUA) em condições livres de agentes patogénicos com ciclos claro-escuro de 12 h e livre acesso a Alimentação padrão e água. Todos os experimentos com animais foram aprovados e conduzidos de acordo com as diretrizes estabelecidas pelo Animal Research and Care Committee da Universidade de Pittsburgh. 1. C…

Representative Results

O modelo de laceração hepática resulta em perda de sangue reproduzível e consistente em ratos. A Figura 1A demonstra o peso consistente de fígado lacerado que pode ser obtido com um desvio padrão de apenas 0,02 g. Esta consistência no peso de fígado lacerado permite a capacidade de reproduzir o modelo entre camundongos e em diferentes configurações experimentais, tais como diferentes protocolos de ressuscitação. Além disso, o peso reproduzível do fígado la…

Discussion

O modelo de laceração de fígado murino aqui descrito fornece um modelo confiável e consistente de hemorragia não controlada. Este modelo é simples de executar, mas há etapas importantes que exigem consideração meticulosa. A parte mais desafiadora tecnicamente do modelo é a canulação dos vasos femorais para monitorização hemodinâmica e administração de fluido / fármaco. Cuidado deve ser tomado durante a dissecção do nervo e da arteriotomia / venotomia. É importante não tocar o nervo durante a dissec…

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