चूहों में एक पुनरुत्पादक गहन देखभाल इकाई-उन्मुख एंडोटॉक्सिन मॉडल
Summary
यहां, हम चूहों में एक पुनरुत्पादक गहन देखभाल इकाई-उन्मुख एंडोटॉक्सिन मॉडल प्रस्तुत करते हैं।
Abstract
सेप्सिस और सेप्टिक शॉक गहन देखभाल इकाइयों में मौत का प्रमुख कारण बने हुए हैं। सेप्सिस प्रबंधन में महत्वपूर्ण सुधार के बावजूद, मृत्यु दर अभी भी 20 और 30% के बीच है। सेप्सिस से संबंधित मल्टीऑर्गन विफलता और मृत्यु को कम करने के लिए उपन्यास उपचार दृष्टिकोण की तत्काल आवश्यकता है। मजबूत पशु मॉडल एक या कई उपचार दृष्टिकोणों के साथ-साथ शारीरिक और आणविक मापदंडों पर उनके प्रभाव का परीक्षण करने की अनुमति देते हैं। इस लेख में, एक साधारण पशु मॉडल प्रस्तुत किया गया है।
सबसे पहले, सामान्य संज्ञाहरण जानवरों में या तो वाष्पशील के उपयोग के साथ या इंट्रापेरिटोनियल संज्ञाहरण द्वारा प्रेरित होता है। एक अंतःशिरा कैथेटर (पूंछ नस), ट्रेकियोस्टोमी, और एक इंट्राआर्टेरियल कैथेटर (पूंछ धमनी) के सम्मिलन के प्लेसमेंट के बाद, यांत्रिक वेंटिलेशन शुरू किया जाता है। माध्य धमनी रक्तचाप, धमनी रक्त ऑक्सीजन संतृप्ति, और हृदय गति के आधारभूत मूल्यों को दर्ज किया जाता है।
लिपोपॉलीसेकेराइड्स (1 मिलीग्राम / किलोग्राम शरीर का वजन) का इंजेक्शन फॉस्फेट-बफ़र्ड खारा में भंग हो जाता है, टोल-जैसे रिसेप्टर 4 के माध्यम से एक मजबूत और पुन: प्रस्तुत करने योग्य भड़काऊ प्रतिक्रिया को प्रेरित करता है। तरल पदार्थ सुधार के साथ-साथ नॉरपेनेफ्रिन के आवेदन को अच्छी तरह से स्थापित प्रोटोकॉल के आधार पर किया जाता है।
इस लेख में प्रस्तुत पशु मॉडल सीखना आसान है और बेहोश करने की क्रिया, यांत्रिक वेंटिलेशन, निरंतर रक्तचाप की निगरानी और दोहराए जाने वाले रक्त के नमूने के साथ एक गहन देखभाल इकाई में नैदानिक सेप्सिस उपचार की ओर दृढ़ता से उन्मुख है। इसके अलावा, मॉडल विश्वसनीय है, जो पशु अनुसंधान के 3R (कम, प्रतिस्थापित, परिष्कृत) सिद्धांतों के अनुसार सीमित संख्या में जानवरों के साथ पुन: प्रस्तुत करने योग्य डेटा की अनुमति देता है। जबकि सेप्सिस अनुसंधान में पशु प्रयोगों को आसानी से प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है, दोहराए जाने वाले माप जानवरों की कमी के लिए अनुमति देते हैं और सेप्टिक जानवरों को एनेस्थेटिक रखने से पीड़ा कम हो जाती है।
Introduction
सेप्सिस और इसके अधिक गंभीर रूप, सेप्टिक शॉक, एक संक्रमण की जमीन पर सिंड्रोम हैं, जिसके परिणामस्वरूप साइटोकिन्स की रिहाई के साथ एक ओवरशूटिंग भड़काऊ प्रतिक्रिया होती है, जिससे एक दबी हुई प्रतिरक्षा रक्षा और घातक परिणाम 1,2 के साथ शारीरिक और जैव रासायनिक परिवर्तनहोते हैं। इस असंतुलित भड़काऊ प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप फेफड़े, गुर्दे और यकृत जैसे विभिन्न महत्वपूर्ण अंगों में अंग शिथिलता और अंग विफलता होती है। 37% 3 के साथ, सेप्सिस एक रोगी को गहन देखभाल इकाई (आईसीयू) में भर्ती होने के लिए सबसे आम कारणों में से एक है। सेप्सिस की मृत्यु दर वर्तमान में लगभग 20-30% 4 है। प्रारंभिक और प्रभावी एंटीबायोटिक उपचार का अत्यधिक महत्व है। द्रव और vasopressor पुनर्जीवन को जल्दी स्थापित करने की आवश्यकता होती है, इसके अलावा, उपचार विशुद्ध रूप से सहायकहै 6।
सेप्सिस को बैक्टीरिया, कवक, वायरस या परजीवी के साथ एक सिद्ध या संदिग्ध संक्रमण के रूप में परिभाषित किया गया है, जो अंग की शिथिलता के साथ होता है। सेप्टिक शॉक मानदंड ों को पूरा किया जाता है जब अकेले तरल पदार्थ के उपचार के लिए एक और कार्डियोवैस्कुलर पतन irresponsive होता है, और 2 मिलीमोल / लीटर से अधिक का लैक्टेटस्तर मौजूद होता है। सेप्सिस से संबंधित अंग विफलता किसी भी अंग में हो सकती है, लेकिन हृदय प्रणाली, मस्तिष्क, गुर्दे, यकृत और फेफड़ों में बहुत आम है। सेप्सिस से पीड़ित अधिकांश रोगियों को रोगी के वायुमार्ग को सुरक्षित करने के लिए एंडोट्रेचियल इंटुबैषेण की आवश्यकता होती है, आकांक्षा से बचाने के लिए, और हाइपोक्सिया को रोकने या दूर करने के लिए प्रेरित ऑक्सीजन के उच्च अंश के साथ सकारात्मक अंत समाप्ति वेंटिलेशन लागू करने के लिए। एक श्वासनली ट्यूब और यांत्रिक वेंटिलेशन को सहन करने के लिए, रोगियों को आमतौर पर बेहोश करने की क्रिया की आवश्यकता होती है।
एंडोटॉक्सिन, जैसे कि ग्राम नकारात्मक बैक्टीरिया की झिल्ली के एक घटक के रूप में लिपोपॉलीसेकेराइड्स (एलपीएस) टोल-जैसे रिसेप्टर (टीएलआर) 4 7 के माध्यम से एक मजबूत भड़काऊ प्रतिक्रिया को प्रेरित करतेहैं। एक परिभाषित मार्ग का सक्रियण एक स्थिर भड़काऊ प्रतिक्रिया सुनिश्चित करता है। साइटोकाइन प्रेरित न्यूट्रोफिल chemoattractant प्रोटीन 1 (CINC-1), मोनोसाइट chemoattractant प्रोटीन 1 (MCP-1), और इंटरल्यूकिन 6 (IL-6) जैसे साइटोकिन्स को इस मॉडल में गंभीरता और परिणाम के लिए पूर्वानुमानकारककारकों के रूप में जाना जाता है। अंतःशिरा एलपीएस आवेदन सफलतापूर्वक चूहों में सेप्सिस के विभिन्न पहलुओं का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया गयाहै 8,9.
सेप्सिस का उपचार अभी भी एक चुनौती है, विशेष रूप से भविष्यवाणी करने वाले पशु मॉडल की कमी के कारण। यदि प्रणालीगत सूजन के सक्रियण के साथ एंडोटोक्सिमिया औषधीय उपचारों के विकास के लिए एक पर्याप्त मॉडल है, तो बहस का विषय है। हालांकि, प्रसिद्ध एलपीएस-प्रेरित टीएलआर 4 मार्ग के साथ महत्वपूर्ण ज्ञान प्राप्त किया जा सकता है।
Protocol
Representative Results
Discussion
यहां वर्णित प्रोटोकॉल एक अत्यधिक पुनरुत्पादक, अभी तक सेप्सिस मॉडल सीखने के लिए सरल है, जिसे शोध प्रश्न के अनुसार अनुकूलित किया जा सकता है। हृदय गति, रक्तचाप और परिधीय धमनी ऑक्सीजन संतृप्ति जैसे अंग सम?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
लेखकों को उनकी महत्वपूर्ण परीक्षा और इस पांडुलिपि के लिए उनके मूल्यवान योगदान के लिए Beatrice Beck-Schimmer (एमडी) और एरिक Schadde (एमडी) धन्यवाद करना चाहते हैं.
Materials
| 2-0 silk sutures | Ethicon, Sommerville, NJ | K833 | Standard surgical |
| 26 intravenous catheter | Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ | 391349 | Standard anesthesia equipment |
| 6-0 LOOK black braided silk | Surgical Specalities Corporation, Wyomissing, PA | SP114 | Standard surgical |
| Alaris Syringe Pump | Bencton Dickinson | ||
| Betadine | Mundipharma, Basel, Switzerland | 7.68034E+12 | GTIN-number |
| Curved fine tips microforceps | World precision instruments (WPI), Sarasota, FL | 504513 | Facilitates vascular preparation |
| Fine tips microforceps | World precision instruments (WPI), Sarasota, FL | 501976 | Tips need to be polished regularly |
| Infinity Delta XL Anesthesia monitoring | Draeger, Lübeck, Germany | ||
| Isoflurane, 250 mL bottles | Attane, Piramal, Mumbai, India | LDNI 22098 | Standard vet. equipment |
| Ketamine (Ketalar) | Pfitzer, New York, NY | ||
| Lipopolysaccharide (LPS) from Escherichia coli, serotype 055:B5 | Sigma, Buchs, Switzerland | ||
| Q-tips small | Carl Roth GmbH, Karlsruhe, Germany | EH11.1 | Standard surgical |
| Ringerfundin | Bbraun, Melsungen, Germany | ||
| Tec-3 Isofluorane Vaporizer | Ohmeda, GE-Healthcare, Chicago, IL | not available anymore | Standard vet. equipment |
| Xylazine (Xylazin Streuli) | Streuli AG, Uznach, Switzerland |
Referências
- Hotchkiss, R. S., Karl, I. E. The pathophysiology and treatment of sepsis. New England Journal of Medicine. 348 (2), 138-150 (2003).
- Singer, M., et al. The Third International Consensus Definitions for Sepsis and Septic Shock (Sepsis-3). Journal of the American Medical Association. 315 (8), 801-810 (2016).
- Vincent, J. L., et al. Assessment of the worldwide burden of critical illness: the intensive care over nations (ICON) audit. Lancet Respiratory Medicine. 2 (5), 380-386 (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).
- Kumar, A., et al. Duration of hypotension before initiation of effective antimicrobial therapy is the critical determinant of survival in human septic shock. Critical Care Medicine. 34 (6), 1589-1596 (2006).
- Gotts, J. E., Matthay, M. A. Sepsis: pathophysiology and clinical management. British Medical Journal. 353, (2016).
- Akira, S., Takeda, K. Toll-like receptor signalling. Nature Reviews Immunology. 4 (7), 499-511 (2004).
- Urner, M., et al. Insight into the beneficial immunomodulatory mechanism of the sevoflurane metabolite hexafluoro-2-propanol in a rat model of endotoxaemia. Clinical and Experimental Immunology. 181 (3), 468-479 (2015).
- Beck-Schimmer, B., et al. Which Anesthesia Regimen Is Best to Reduce Morbidity and Mortality in Lung Surgery?: A Multicenter Randomized Controlled Trial. Anesthesiology. 125 (2), 313-321 (2016).
- Deitch, E. A. Animal models of sepsis and shock: a review and lessons learned. Shock. 9 (1), 1-11 (1998).
- Buras, J. A., Holzmann, B., Sitkovsky, M. Animal models of sepsis: setting the stage. Nature Reviews Drug Discovery. 4 (10), 854-865 (2005).
- Perretti, M., Duncan, G. S., Flower, R. J., Peers, S. H. Serum corticosterone, interleukin-1 and tumour necrosis factor in rat experimental endotoxaemia: comparison between Lewis and Wistar strains. British Journal of Pharmacology. 110 (2), 868-874 (1993).
- Marechal, X., et al. Endothelial glycocalyx damage during endotoxemia coincides with microcirculatory dysfunction and vascular oxidative stress. Shock. 29 (5), 572-576 (2008).
- Thiemermann, C., Ruetten, H., Wu, C. C., Vane, J. R. The multiple organ dysfunction syndrome caused by endotoxin in the rat: attenuation of liver dysfunction by inhibitors of nitric oxide synthase. British Journal of Pharmacology. 116 (7), 2845-2851 (1995).
- Osuchowski, M. F., et al. Minimum quality threshold in pre-clinical sepsis studies (MQTiPSS): an international expert consensus initiative for improvement of animal modeling in sepsis. Intensive Care Medicine Experimental. 6 (1), 26 (2018).
- Fink, M. P., Heard, S. O. Laboratory models of sepsis and septic shock. Journal of Surgical Research. 49 (2), 186-196 (1990).
- Buras, J. A., Holzmann, B., Sitkovsky, M. Animal models of sepsis: Setting the stage. Nature Reviews Drug Discovery. 4 (10), 854-865 (2005).
- Balls, M. The principles of humane experimental technique: timeless insights and unheeded warnings. Altex-Alternatives to Animal Experimentation. 27 (2), 144-148 (2010).
