Ossigenazione extracorporea veno-venoso in un Mouse
Summary
Qui presentiamo un protocollo che descrive la tecnica di ossigenazione extracorporea veno-venoso della membrana (ECMO) in un non intubati, spontaneamente la respirazione mouse. Questo modello murino di ECMO può essere efficacemente attuato in studi sperimentali di acuto e malattie polmonare di stadio finale.
Abstract
L’uso dell’ossigenazione extracorporea della membrana (ECMO) è aumentato sostanzialmente negli ultimi anni. ECMO è diventata una terapia efficace ed affidabile per acuto così come malattie polmonare di stadio finale. Con l’aumento della domanda clinica e l’uso prolungato di ECMO, ottimizzazione procedurale e la prevenzione del danno multi-d’organo sono di importanza critica. L’obiettivo di questo protocollo è di presentare una tecnica dettagliata di ECMO veno-venoso in un non intubati, respirazione spontanea del mouse. Questo protocollo viene illustrato il progetto tecnico del ECMO e la procedura chirurgica. Questo modello murino di ECMO faciliterà lo studio della fisiopatologia legata alla ECMO (ad es., infiammazione, eventi tromboembolici e sanguinamenti). A causa dell’abbondanza di topi geneticamente modificati, i meccanismi molecolari coinvolti in complicanze correlate alla ECMO possono anche essere sezionati.
Introduction
Ossigenazione extracorporea della membrana (ECMO) è un sistema di supporto di vita temporanea che assume le funzioni dei polmoni e del cuore per consentire di aspersione e lo scambio di gas adeguata. Collina et al.1 descritto il primo uso di ECMO in pazienti nel 1972; Tuttavia, esso solo è diventato ampiamente usato dopo la sua applicazione successo durante la pandemia di H1N1 nel 20092. Oggi, ECMO è usato ordinariamente come una procedura salvavita in stadio finale cuore e polmone malattie3. ECMO veno-venoso è sempre più impiegato come alternativa alla ventilazione meccanica invasiva nel sveglio, non intubati, pazienti con guasto respiratorio refrattario4che respirano spontaneamente.
Nonostante la sua adozione diffusa, varie complicazioni sono state segnalate per ECMO5,6,7. Le complicazioni che possono essere sperimentate dai pazienti su ECMO comprendono sanguinamento, trombosi, sepsi, trombocitopenia, mancato funzionamento della periferica e l’embolia gassosa. Inoltre, una sindrome di risposta infiammatoria sistemica (SIRS) con conseguente danneggiamento del multi-organo è ben descritta sia clinicamente che in studi sperimentali8,9. Le complicazioni neurologiche quali infarto del cervello sono segnalate anche frequentemente in pazienti sottoposti a terapia a lungo termine di ECMO. Per confondere le questioni, spesso è difficile distinguere se le complicazioni sono causate da ECMO sé o derivano dai disordini di fondo che accompagna acuta e le malattie di stadio finale.
In particolare studiare gli effetti di ECMO su un organismo sano, deve essere stabilito un affidabile modello sperimentale animale. Ci sono molto pochi rapporti sulle prestazioni di ECMO su piccoli animali e sono tutti limitati ai ratti. Fin qui, nessun modello del mouse di ECMO è stato descritto nella letteratura. A causa della disponibilità di un gran numero di ceppi di topi geneticamente modificati, istituzione di un modello di topo ECMO consentirebbe ulteriore indagine dei meccanismi molecolari coinvolti in complicanze correlate alla ECMO10,11.
Basato sul nostro modello murino precedentemente descritto di esclusione cardiopolmonare (CPB)12, abbiamo sviluppato un metodo stabile di ECMO veno-venoso in non intubati, topi che respirano spontaneamente. Il circuito ECMO (Figura 1), contenente il deflusso e afflusso cannule, una pompa peristaltica, ossigenatore e serbatoio aria-intrappolamento, è simile al nostro modello precedentemente descritto di murino CPB12 ad eccezione di avere un innesco più piccolo volume (0,5 mL). Questo protocollo viene illustrato le tecniche dettagliate, monitoraggio fisiologico e analisi di gas del sangue coinvolta in una procedura riuscita di ECMO.
Protocol
Representative Results
Discussion
In precedenza, abbiamo descritto un modello di successo di CPB in un mouse12,13. Per implementare tale modello per acuto o disordini del polmone stadio finale abbiamo sviluppato un circuito ECMO veno-venoso easy-to-use per i topi. Diversi al modello CPB, veno-venoso ECMO non richiede complicate procedure chirurgiche quali sternotomy e la pressione dell’aorta, riducendo così il rischio di ferita sanguinante in un animale completamente eparinizzato. Per evitare il…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo progetto è stato sostenuto da KFO 311 sovvenzione Deutsche Forschungsgemeinschaft.
Materials
| Sterofundin | B.Braun Petzold GmbH | PZN:8609189 | in 1:1 with Tetraspan |
| Tetraspan 6% Solution | B. Braun Melsungen AG | PZN: 05565416 | in 1:1 with Sterofundin |
| Heparin Natrium 25.000 | Ratiopharm GmbH | PZN: 3029843 | 2,5 IU per ml of priming |
| NaHCO3 8,4% Solution | B. Braun Melsungen AG | PZN: 1579775 | 3% in priming solution |
| Carprofen | Zoetis Inc., USA | PZN:00289615 | 5mg/kg/BW |
| 1 Fr PU Catheter | Instechlabs INC., USA | C10PU-MCA1301 | carotide artery |
| 2 Fr PU Catheter | Instechlabs INC., USA | C20PU-MJV1302 | jugular vein |
| 8-0 Silk suture braided | Ashaway Line & Twine Co., USA | 75290 | ligature |
| Isoflurane | Piramal Critical Care GmbH | PZN:9714675 | narcosis |
| Spring Scissors – 6mm Blades | Fine Science Tools GmbH | 15020-15 | instruments |
| Spring Scissors – 2mm Blades | Fine Science Tools GmbH | 15000-03 | instruments |
| Halsted-Mosquito Hemostat | Fine Science Tools GmbH | 13009-12 | instruments |
| Dumont #55 Forceps | Fine Science Tools GmbH | 11295-51 | instruments |
| Castroviejo Micro Needle Holder – 9cm | Fine Science Tools GmbH | 12060-02 | instruments |
| Micro Serrefines | Fine Science Tools GmbH | 18555-01 | instruments |
| Bulldog Serrefine | Fine Science Tools GmbH | 18050-28 | instruments |
| Isoflurane Vaporizer Drager 19.1 | Drägerwerk AG & Co. KGaA | anesthesia 1,3 -2,5% | |
| Multichannel Data Aquisition Device with ISOHEART Software | Hugo Sachs Elektronik GmbH, Germany | invasive pressure, ECG, t °C | |
| i-STAT portable device | Abbott Laboratories, Lake Bluff, Illinois, USA | blood gas analysis | |
| i-STAT CG4+ and CG8+ cartridges | Abbott Laboratories, Lake Bluff, Illinois, USA | blood gas analysis | |
| C57Bl/6 mice, male, 30 g, 14 weeks old | Charles River Laboratories | housed 1 week before |
References
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