Akut Akciğer Hasarı Açık Trakeostomi Gastrik Asit Aspirasyon Fare Modeli Maksimal Akut Ölümcül olmayan Akciğer Hasarı Sonuçlar
Summary
This protocol induces acute lung injury in a mouse that has close fidelity to the pathogenesis of acid pneumonitis observed in humans. We generate a maximal acute nonlethal low pH lung injury and account for differences in rodent-human anatomic respiratory structure using an open tracheostomy coupled with circumferential pressure release.
Abstract
Asit pnömoni insanlarda steril akut akciğer hasarı (ALI) önemli bir nedenidir. Asit pnömoni asemptomatik gelen alveol epitel ve damar endoteli hem akut solunum sıkıntısı nötrofilik alveolit ile karakterize sendromu (ARDS), ve yaralanma klinik spektrumu kapsar. Klinik, ARDS hipoksemi akut başlangıçlı, bilateral yamalı pulmoner infiltrasyonlar ve non-kardiyojenik pulmoner ödem ile tanımlanır. İnsan çalışmaları ast mekanizmaları hakkında çeşitli hipotezler yol açmıştır ARDS nedeniyle akciğer fizyolojik ve inflamatuar değişiklikler hakkında değerli bilgiler bize sağladı. Ne yazık ki, ARDS etyolojisi yanı sıra patofizyoloji geniş bir yelpazede belirleyen zorluklar tedavi stratejilerinin geliştirilmesinde yararlı olabilir kritik bilgi eksikliği neden olmuştur.
onların patogenezi ve patofizyolojisi doğru çoğalır zaman Translational hayvan modelleri değerlidirea kavramı hem in vitro ve klinik ortamlarda kanıtlanmış. Büyük hayvan modellerinde (örneğin, koyun), insan trakea-bronş ağacının anatomisi payı özellikleri, fare modelleri de dahil olmak üzere diğer avantajları bir dizi sağlasa da: düşük maliyetli; büyük veri toplama kısa üreme döngüsü kredi kendisini; Bir iyi anlaşılmış immünolojik sistem; ve iyi karakterize edilmiş genom gen silinmesi ve transjenik suşların çeşitli geçerliliğini temin etmelidir. düşük pH kaynaklı ARDS sağlam bir model esas alveol epitel, ikincil vasküler endoteli, yanı sıra küçük hava yolları alveoller giden hedefleyen bir sıçangillere ALI gerektirir. Ayrıca farklı zararlı olmayan zararlı hakaret arasındaki geniş farklılıklar tekrarlanabilir yaralanma önemlidir.
hidroklorik asit kullanılarak Burada sunulan fare gastrik asit aspirasyon modeli açık bir trakeostomi istihdam ve düşük pH pneumon üretir patojenik senaryo yenidenİnsanlarda itis yaralanması. Buna ek olarak, bu model, diğer pulmoner zararlı (örn gıda parçacıkları, patojenik bakteri) elemanlar ile düşük pH hasara etkileşimini incelemek için kullanılabilir.
Introduction
ARDS yaygın akciğer iltihabı ile karakterizedir ve klinik hipoksemi ile nefes darlığı, akut olarak görülüyor. Bu belirtiler genellikle travma, sepsis, kan transfüzyonu ile ilgili reaksiyonlar veya aspirasyon gibi bir kışkırtmaktan olaydan sonra en az 24 saat oluşur. Alveoler epitel ve protein kaçağı ve sonradan hyalin membran oluşumuna yol açan vasküler endotele lokalize nötrofilik alveolit (yani, yaygın inflamasyon) ile histopatolojik karakterizedir. Aspirasyon kimyasal pnömoni veya aspirasyon pnömonisi olarak kategorize edilir. 1 mide aspirasyon asidik bileşeni ikincil bakteriyel zatürre geliştirmek pnömoni ve tercih hem katkıda bulunur. Aspirasyon pnömonisi ALI ve ARDS sonraki gelişimi için önde gelen risk faktörlerinden biridir. 2
Mide aspirasyon t malzemelerin inhalasyon olarak tanımlanan akut bir olaydırO ya da ses tellerinin ötesine solunum yollarına orofaringeal floranın olmadan mide. aspire içeriği düşük pH mide sıvısı, bakteriler, kan veya gıda parçacıkları içerebilir. Mide aspirasyon genellikle tipik bir açlık durumunda ve böylece asitlendirilmiş gastrik içeriğin aspirasyonu sınırlamak için bir proton pompa inhibitörü yerleştirilir olan Yoğun Bakım Ünitesinde hastalar (YBÜ), oluşur. genel hasta popülasyonuna göre 5 kat daha yüksek – ABD'de YBÜ popülasyonda ALI sıklığı 2.5 olduğunu. 3 Ne yazık ki, bu hazırlayıcı koşulları genellikle mide aspirasyon ikincil bakteriyel pnömoni gelişimi için bağımsız bir risk faktörü olduğu gibi, bir aspirasyon olayın ardından akciğerde daha ağır sekel neden olabilir midede bakteriyel aşırı çoğalma durumuna (SKB) kurşun ALI ve ARDS.
hidroklorik asit ve mide içeriği ya da bakteri içeren olmayabilir: mide aspirasyon iki önemli bileşeni vardırya da gıda parçacık. kemirgen modelinde, tek başına mide aspirasyon asit bileşeni, hava yolu epiteli üzerinde düşük pH doğrudan kostik yaralanma sonucu bir ilk inflamatuar yanıt üretir. 6 saat – Bu bir nötrofilik infiltrasyonu ve 4 bir inflamatuar yanıt takip eder. 4 Bu iki faktör sonuçta böylece alveol ve solunum yollarına sıvı ve protein ekstravazasyonu yol açan pulmoner mikrovasküler bütünlüğünün bozulmasına yol açar. Bu patofizyolojisi anlamak ve daha fazla olası terapötik girişimlerin araştırılması, geliştirilmesi ve ilgili altta yatan mekanizmaları elucidates bir hayvan modeli karakterize etmek önemlidir. Asidik bir aspirat tek başına hacimli veya solunum ağacının tamponlama kapasitesini atlamak ve alveolleri ulaşmak için yeterince düşük pH olmalıdır. Bu oluşmazsa, sadece geçici bir üst, iletken hava yolları yaralanma ARDS ağır sekel neden daha az muhtemel olduğu ortaya çıkar. 5 </ Sup>
doğru yaralı alveol epitel ile bir aspirasyon olayını taklit etmek için, bir hayvanın doğal savunmasını aşmak için önemlidir. İnsanlarda görülen mide asit hasarı taklit bir ALI üretmek için bir fare aspirasyon modeli kullanarak, bir trakea-bronş ağacının farklılıkları hesaba katmalısınız. Bu yöntem kullanır açık trakeostomi tekniği hem fizyolojik ve histolojik ALI yeniden üreten bir şekilde fare ve insan solunum ağaçlar ve modeller arasındaki farkları yaralanma atlar. Tarihsel, zor entübasyon ancak laringeal yaralanma olmadan farelerde gerçekleştirmek için zor kabul edilir, ALI oluşturmak için kullanıldı. Bu nedenle, bu yöntem birden araştırmacılar arasında ve en az işlem atfedilen mortalite ile tutarlı sonuçlar vermiştir potansiyel bir alternatif sunuyor.
Protocol
Representative Results
Discussion
Amaç yakından asit pnömoni ve sonraki ARDS gelişimi sırasında insanlarda meydana patofizyolojisi benzeyen mide asidi aspirasyon kullanarak ALİ hayvan modeli geliştirmektir. Bir model geliştirirken, biz nedeniyle düşük maliyet, kısa üreme döngüsü ve araştırma araçları (yani, monoklonal antikorlar, transgenik suşlar) bir bolluk ile iyi anlaşılmış bağışıklık sistemine yüksek kapasiteli veri toplama sunan bir hayvan türleri seçti.
ALI insanlar ac?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ravi Alluri and Hilliard L. Kutscher are supported by Ruth L. Kirschstein National Research Service Award (NRSA) Institutional Research Training Grant 1T32GM099607.
Materials
| syringe, 1cc | Becton Dickinson | 309628 | |
| syringe, 5cc | Becton Dickinson | 309646 | |
| needle, 22 ga x 1 1/2" | Becton Dickinson | 305159 | |
| needle, 26 ga x 1 1/2" | Becton Dickinson | 305111 | |
| 1-O Braided Silk Suture | Harvard Apparatus | 517730 | |
| 3" Curved tissue serrated forceps | Fine Science Tools | 11065-07 | |
| 3" Curved tissue "toothed" forceps, 1×2 teeth | Fine Science Tools | 11067-07 | |
| 4" curved micro dissecting scissors | Fine Science Tools | 14061-10 | |
| bone cutting spring scissors | Fine Science Tools | 16144-13 | |
| 3 1/2" curved locking hemostat | Fine Science Tools | 13021-12 | |
| Disposable Skin Stapler | 3M | DS-25 | |
| tracheal cannula (20 ga x 1/2" stainless steal tubing adapter) | Becton Dickinson | 408210 | |
| 60-degree Incline Dissection Board | |||
| 0.5% Bupivacaine | |||
| Isoflurane | |||
| Betadine and "Q-tip" cotton applicator |
Referências
- Knight, P. R., Rutter, T., Tait, A. R., Coleman, E., Johnson, K. Pathogenesis of gastric particulate lung injury: a comparison and interaction with acidic pneumonitis. Anesth Analg. 77 (4), 754-760 (1993).
- Raghavendran, K., Nemzek, J., Napolitano, L. M., Knight, P. R. Aspiration-induced lung injury. Crit Care Med. 39 (4), 818-826 (2011).
- Rubenfeld, G. D., et al. Incidence and outcomes of acute lung injury. N Engl J Med. 353 (16), 1685-1693 (2005).
- Kennedy, T. P., et al. Acute acid aspiration lung injury in the rat: biphasic pathogenesis. Anesthesia & Analgesia. 69 (1), 87-92 (1989).
- Kudoh, I., et al. The effect of pentoxifylline on acid-induced alveolar epithelial injury. Anesthesiology. 82 (2), 531-541 (1995).
- Prophet, E. B., Mills, B., Arrington, J. B., Sobin, L. H. . Laboratory methods in histotechnology. , (1995).
- Kyriakides, C., et al. Membrane attack complex of complement and neutrophils mediate the injury of acid aspiration. J Appl Physiol. 87 (6), 2357-2361 (1999).
- Yoshikawa, S., et al. Acute ventilator-induced vascular permeability and cytokine responses in isolated and in situ mouse lungs. J Appl Physiol. 97 (6), 2190-2199 (2004).
- Eyal, F. G., Hamm, C. R., Coker-Flowers, P., Stober, M., Parker, J. C. The neutralization of alveolar macrophages reduces barotrauma-induced lung injury. FASEB J. 16 (4), 410-411 (2002).
- Hermans, C., Bernard, A. Lung epithelium-specific proteins: characteristics and potential applications as markers. Am J Respir Crit Care Med. 159 (2), 646-678 (1999).
- Segal, B. H., et al. Acid aspiration-induced lung inflammation and injury are exacerbated in NADPH oxidase-deficient mice. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 292 (3), 760-768 (2007).
- Matthay, M. A., Robriquet, L., Fang, X. Alveolar epithelium: role in lung fluid balance and acute lung injury. Proc Am Thorac Soc. 2 (3), 206-213 (2005).
- Richard, J. C., Factor, P., Welch, L. C., Schuster, D. P. Imaging the spatial distribution of transgene expression in the lungs with positron emission tomography. Gene Ther. 10 (25), 2074-2080 (2003).
