Sepsis kaynaklı bağışıklık bastırma, çekal ligasyon ve delinme ve Intranasal enfeksiyon çift model tasarımı
Summary
Bu protokol, ilk kez çekal ligasyon/delinme fareleri kurarak ve onları intrananöz enfeksiyona karşı zorlayarak bağışıklık bastırma sepsis klinik olarak alakalı bir model oluşturmak.
Abstract
Sepsis, şiddetli ve karmaşık yaşam tehdit enfeksiyon, çoklu organlarda yanlısı ve anti-inflamatuar tepkiler arasında bir dengesizlik ile karakterize edilir. Tedavilerin gelişimi ile, çoğu hasta hiperinflamatuar fazda hayatta kalır, ancak ikincil enfeksiyonların ortaya çıkmasını artıran bir immünofarsif fazda ilerlemeler. Bu nedenle, sepsis sırasında bağışıklık baskılayıcı fazda ikincil hastane elde edilen enfeksiyonların temelindeki patogenezinin daha iyi anlaşılması büyük önem taşımaktadır. Burada bildirilen farelerde çift isabet enfeksiyonları oluşturarak bulaşıcı sonuçları test etmek için bir modeldir. Standart bir cerrahi prosedür çekal ligasyon ve delinme (CLP) ile polimikrobiyal peritonit teşvik etmek için kullanılır ve sık görülen bağışıklık bastırma meydana pnömoni simüle etmek için Staphylococcus aureus intranazal enfeksiyon izledi Septik hastalarda. Bu çift model, uzun süren sepsis ve nozokomiyal pnömoni sekonder enfeksiyona karşı duyarlılık olan hastalarda meydana gelen immünrepresif durumu yansıtabilir. Bu nedenle, bu model sepsis kaynaklı ikincil bakteriyel pnömoni, sepsis ve komplikasyonları için yeni tedaviler keşfetmek için kullanılabilecek Patofizyoloji araştırmak için basit bir deneysel yaklaşım sağlar.
Introduction
Sepsis, Host Pro-inflamatuar ve anti-inflamatuar süreçlerin karmaşık bir etkileşimi başlatır ve hiperinflamatuar yanıt ve sonraki bağışıklık fonksiyon bozukluğu ile karakterize edilir1,2. Sepsis, küresel bir sağlık önceliğini temsil eder ve yoğun bakım ünitelerinde (is)3‘ te yüksek sayıda ölümlere neden olur. Sepsis ‘in insidansı yılda dünya çapında 30.000.000 vakaları aşacak, yoğun bakım yönetimi4,5‘ teki ilerlemelere rağmen mortalite oranlarının% 30 kadar yüksek olduğu tahmin edilmektedir. 2017 yılında Dünya Sağlık Örgütü, bu ölümcül hastalığın önlenmesi, teşhisi ve yönetimini iyileştirmek için bir çözüm kabul etti5. Ancak, son çalışmalar ölüm şiddetli septik hastalarda primer enfeksiyondan kaynaklanmaz ama yerine ikincil nozokomiyal enfeksiyon (özellikle pnömoni) bu bağışıklık bastırma neden olduğunu göstermiştir5/6 . Bu nedenle, septik hastaların ikincil enfeksiyon geliştirme ve daha etkili tedaviler keşfetmek neden mekanizmaları anlamak acilen gereklidir. Burada, çift vuruş modeli olarak da bilinen çift model, uzun süren sepsis hastalarında meydana gelen immünpresif olguyu incelemek için açıklanmıştır.
Polimikrobiyal sepsis üzerinde araştırmalarda altın standardı deneysel model olarak, çekal ligasyon ve delinme (CLP), polimikrobiyal peritonit ve sepsis için katkı sağlayan çekum ligasyon ve perforasyon ile karakterize bir cerrahidir,8,9 . Patofizyolojik süreç ve sitokin profilleri, kinetik ve büyüklüğü ile birlikte, klinik sepsis benzer. Ligasyon pozisyonu, delinme için kullanılan iğne büyüklüğü ve çekal delinmesi sayısı CLP ‘nin ardından mortaliteyi etkileyen önemli faktörlerdir.
Nozokomiyal pnömoni, sepsis olan eleştirel hastalar arasında mortalite nedeninin önde gelen nedenidir. Şiddetli sepsis neden olan organizmaların ana türü stafilokok aureus (% 20,5), Pseudomonas türleri (% 19,9), Enterobacteriacae (ağırlıklı olarak E. coli,% 16,0) ve mantar (% 19) içerir. Bu arada, son çalışmalar gram-pozitif organizmaların artan bir insidansı önerdi, şimdi neredeyse gram-negatif enfeksiyonlar gibi yaygın3.
Bu protokolde açıklanan yöntem, bir bağışıklık bastırma durumu gösteren, alt ölümcül polimikrobiyal peritonit için “ilk vuruş” olarak gerçekleştirilen CLP içerir. Prosedür aynı zamanda klinik olarak ilgili bir araştırma platformu sağlamak için “ikinci hit” olarak S. aureus sonraki intranazal instıtasyon içerir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Sepsis araştırması için altın standart model olarak, CLP, laparotominin neden olduğu doku travması, çekumun bağlanması nedeniyle nekroz ve translokasyon ile peritonitin neden olduğu mikrobiyal sızıntı sonucu enfeksiyon gibi üç hakaret kombinasyonu vardır. kan içine bakteri8. Bu nedenle, CLP insan sepsis karmaşıklığı diğer birçok modellerden daha iyi taklit. Ancak, mevcut CLP modelinin büyük bir sınırlaması, yoğun bakım alanındaki hastalarda görülen sepsis ‘in dah…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma sağlık hibe R01 AI138203-01, AI109317-04, AI101973-01 ve AI097532-01A1 ulusal Enstitüleri tarafından M. W için desteklenmektedir Kuzey Dakota Üniversitesi temel tesisleri NıH hibe (ıNBRE P20GM103442 ve COBRE P20GM113123) tarafından desteklenmektedir. Bu çalışma Ayrıca Çin Ulusal doğa bilimi Vakfı (81530063) Jianxin Jiang için anahtar programı tarafından desteklenmektedir. Fon ders çalışma tasarımı, veri toplama ve analiz, yayınlama kararı ya da el yazması hazırlık rolü yoktu. Biz Marvin Leier (kırsal Sağlık Merkezi, Kuzey Dakota Üniversitesi) video yapmak için teşekkür ederiz.
Materials
| 21 G 1 ½ Needle | BD | BD305167 | |
| ACK lysing buffer | Gibco | A10492-01 | |
| Anti-mouse CD11b antibody | Biolegend | 101201 | |
| Anti-mouse Ly-6G/Ly-6C (Gr-1) antibody | Biolegend | 108401 | |
| C57BL/6 mice | Harlan (Indianapolis) | C57BL/6NHsd | |
| Desk light | General Supply | General Supply | |
| Disinfecting wipes | Clorox | B07NV5JMCS | |
| Electric razor | General Supply | General Supply | |
| ELISA kits (mouse IL-1β, IL-6 and TNFα) | Invitrogen | 88-7013, 88-7064, and 88-7324 | |
| Iodine | Dynarex | B003U463PY | PVP Iodine Wipes |
| Ketamine | FORT DODGE | NDC 0856-2013-01 | Amine hydrochloride injection |
| Laboratory scale | General Supply | General Supply | |
| LB Agar, Miller | Fisher Scientific | BP1425-500 | Molecular genetics, powder |
| Micropipette | ErgoOne | 7100-1100 | |
| Normal saline | General Supply | General Supply | |
| Polylined towel | CardinalHealth, Convertors | 3520 | Surgical drape, sterile, for single use only |
| Silk suture, 4-0 | DAVIS & GECK | 1123-31 | |
| Small animal needle holder | General Supply | General Supply | |
| Small animal surgery scissors | General Supply | General Supply | |
| Small animal surgical forceps | General Supply | General Supply | |
| Staphylococcus aureus | ATCC | 13301 | |
| Warm pad | General Supply | General Supply | |
| Xylazine | Alfa Aesar | 7361-61-7 |
References
- Singer, M., et al. The Third International Consensus Definitions for Sepsis and Septic Shock (Sepsis-3). JAMA. 315 (8), 801-810 (2016).
- Delano, M. J., Ward, P. A. The immune system’s role in sepsis progression, resolution, and long-term outcome. Immunological Reviews. 274 (1), 330-353 (2016).
- Mayr, F. B., Yende, S., Angus, D. C. Epidemiology of severe sepsis. Virulence. 5 (1), 4-11 (2014).
- Fleischmann, C., et al. Assessment of Global Incidence and Mortality of Hospital-treated Sepsis. Current Estimates and Limitations. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 193 (3), 259-272 (2016).
- Reinhart, K., et al. Recognizing Sepsis as a Global Health Priority – A WHO Resolution. The New England Journal of Medicine. 377 (5), 414-417 (2017).
- Boomer, J. S., et al. Immunosuppression in patients who die of sepsis and multiple organ failure. JAMA. 306 (23), 2594-2605 (2011).
- Hotchkiss, R. S., Monneret, G., Payen, D. Sepsis-induced immunosuppression: from cellular dysfunctions to immunotherapy. Nature Reviews Immunology. 13 (12), 862-874 (2013).
- Dejager, L., Pinheiro, I., Dejonckheere, E., Libert, C. Cecal ligation and puncture: the gold standard model for polymicrobial sepsis?. Trends in Microbiology. 19 (4), 198-208 (2011).
- Rittirsch, D., Huber-Lang, M. S., Flierl, M. A., Ward, P. A. Immunodesign of experimental sepsis by cecal ligation and puncture. Nature Protocols. 4 (1), 31-36 (2009).
- Hugunin, K. M. S., Fry, C., Shuster, K., Nemzek, J. A. Effects of tramadol and buprenorphine on select immunologic factors in a cecal ligation and puncture model. Shock. 34 (3), 250-260 (2010).
- He, S., et al. Annexin A2 Modulates ROS and Impacts Inflammatory Response via IL-17 Signaling in Polymicrobial Sepsis Mice. PLoS Pathogens. 12 (7), 23 (2016).
- Pu, Q. Q., et al. Atg7 Deficiency Intensifies Inflammasome Activation and Pyroptosis in Pseudomonas Sepsis. Journal of Immunology. 198 (8), 3205-3213 (2017).
- Zanotti-Cavazzoni, S. L., et al. Fluid resuscitation influences cardiovascular performance and mortality in a murine model of sepsis. Intensive Care Medicine. 35 (4), 748-754 (2009).
- Chin, W., et al. A macromolecular approach to eradicate multidrug resistant bacterial infections while mitigating drug resistance onset. Nature Communications. 9 (1), 917 (2018).
- Nascimento, D. C., et al. IL-33 contributes to sepsis-induced long-term immunosuppression by expanding the regulatory T cell population. Nature Communications. 8, 14919 (2017).
- Deng, D., et al. Systematic investigation on the turning point of over-inflammation to immunosuppression in CLP mice model and their characteristics. International Immunopharmacology. 42, 49-58 (2017).
