Cecal Ligatie Puncture Procedure
Summary
De muis model van cecal ligatie en lek als een waardevol instrument voor de studie van de menselijke sepsis.
Abstract
Human sepsis wordt gekenmerkt door een reeks van systemische reacties in reactie op een intensieve en massale infectie die niet ter plaatse te worden opgenomen door de gastheer. Op dit moment, sepsis behoort tot de top tien oorzaken van sterfte in de Verenigde Staten intensive care units 1. Tijdens sepsis zijn er twee gevestigde hemodynamische fasen die kunnen elkaar overlappen. De eerste fase (hyperdynamische) wordt gedefinieerd als een enorme productie van pro-inflammatoire cytokines en reactive oxygen species door macrofagen en neutrofielen dat vasculaire permeabiliteit (leidend tot hypotensie), hartfunctie beïnvloedt en leidt tot metabole veranderingen culminerend in weefsel necrose en orgaanfalen. Bijgevolg is de meest voorkomende oorzaak van sterfte is acute nierschade. De tweede fase (hypodynamic) is een anti-inflammatoire proces waarbij veranderde monocyten antigen presentatie, verminderde lymfocyten proliferatie en de functie en verhoogde apoptose. Deze staat bekend als immunosuppressie of immuun depressie verhoogt sterk het risico op infecties nocosomial en uiteindelijk de dood. De mechanismen van deze pathofysiologische processen zijn niet goed getypeerd. Omdat beide fasen van sepsis kan leiden tot onherstelbare en onherstelbare schade, is het essentieel om vast te stellen de immunologische en fysiologische status van de patiënt. Dit is de belangrijkste reden waarom veel therapeutische medicijnen zijn mislukt. Hetzelfde geneesmiddel gegeven in verschillende stadia van sepsis kan worden therapeutische of anderszins schadelijk of hebben geen effect 2,3. Sepsis te begrijpen op verschillende niveaus is het cruciaal om een geschikte en uitgebreide diermodel dat het klinische verloop van de ziekte reproduceert hebben. Het is belangrijk om de pathofysiologische mechanismen die tijdens sepsis karakteriseren en het model voorwaarden voor het testen van potentiële therapeutische middelen te controleren.
Voor het bestuderen van het ontstaan van de menselijke sepsis onderzoekers hebben ontwikkeld verschillende diermodellen. De meest gebruikte klinische model is cecal ligatie en prik (CLP). De CLP-model bestaat uit de perforatie van de blindedarm waardoor de release van fecaal materiaal in de buikholte om een verergerd immuunrespons geïnduceerd door polymicrobiële infectie te genereren. Dit model voldoet aan de menselijke conditie, dat is klinisch relevant. Als bij mensen, muizen die CLP ondergaan met vloeistof reanimatie tonen de eerste (vroege) hyperdynamische fase die in de tijd ontwikkelt tot de tweede (late) hypodynamic fase. Daarnaast is de cytokine profiel is gelijk aan dat in de menselijke sepsis waar sprake is van verhoogde lymfocyten apoptose (beoordeeld in 4,5). Als gevolg van de meerdere en overlappende mechanismen die betrokken zijn bij sepsis, onderzoekers moeten een geschikte sepsis model van gecontroleerde ernst met het oog op consistente en reproduceerbare resultaten te verkrijgen.
Protocol
Discussion
Hier laten we in detail hoe de CLP-model in muizen uit te voeren en het moduleren van de graad van ernst.
In vergelijking met andere dierlijke modellen van sepsis, kunnen CLP worden uitgevoerd in een muizenstam van verschillende leeftijd en geslacht. Het is een relatief gemakkelijk en goedkoop chirurgische procedure. In dit model, de graad van ernst heeft een directe impact op het percentage van de overleving. De lengte van de ligatie, de dikte van de naald en het aantal lekke banden zijn pa…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd ondersteund door een subsidie van de Pennsylvania Department of Health.
Dr Miguel Garcia Toscano was een postdoc aan de Temple University, gefinancierd door de Alfonso Martin Escudero Foundation tijdens deze studie.
We willen Iliya Yordanov en Kevin Kotredes bedanken voor het maken van de video.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
|---|---|---|---|
| Ketamine | Ketaset | 0856-2013-01 | |
| Xylazine | AnaSed | NADA# 139-236 | |
| Insulin syringe 29G | Exel | 26028 | |
| Silk suture, 6-0 PROLENE | Ethicon | 8680G | |
| 19G and 25G Needle | BD | 305186 | |
| Shaver | General supply | General supply | |
| Infrared Heating lamp | General supply | General supply | |
| Michel wound clips 7mm | Roboz Surgical Instr | RS-9270 | |
| Ear Loop Mask | Fisher Scientific | 19-130-4181 | |
| Dissection scissors | Roboz Surgical Instr | RS-6702 | |
| Betadine solution | VWR | 63410-992 | |
| Surgical forceps | Roboz Surgical Instr | RS-5135 | |
| 70% Isopropyl alcohol pad | Fisher Scientific | 22-031-350 | |
| Buprenorphine | Bedford Labs | 55390-100-10 | |
| Tramadol | Sigma-Aldrich | 42965 |
References
- Angus, D. C. Epidemiology of severe sepsis in the United States: analysis of incidence, outcome, and associated costs of care. Crit Care Med. 29, 1303-1310 (2001).
- Riedemann, N. C., Guo, R. F., Ward, P. A. The enigma of sepsis. J Clin Invest. 112, 460-467 (2003).
- Eichacker, P. Q., Gerstenberger, E. P., Banks, S. M., Cui, X., Natanson, C. Meta-analysis of acute lung injury and acute respiratory distress syndrome trials testing low tidal volumes. Am J Respir Crit Care Med. 166, 1510-1514 (2002).
- Buras, J. A., Holzmann, B., Sitkovsky, M. Animal models of sepsis: setting the stage. Nat Rev Drug Discov. 4, 854-865 (2005).
- Doi, K., Leelahavanichkul, A., Yuen, P. S., Star, R. A. Animal models of sepsis and sepsis-induced kidney injury. J Clin Invest. 119, 2868-2878 (2009).
- Godshall, C. J., Scott, M. J., Peyton, J. C., Gardner, S. A., Cheadle, W. G. Genetic background determines susceptibility during murine septic peritonitis. J Surg Res. 102, 45-49 (2002).
- De Maio, A., Torres, M. B., Reeves, R. H. Genetic determinants influencing the response to injury, inflammation, and sepsis. Shock. 23, 11-17 (2005).
- Diodato, M. D., Knoferl, M. W., Schwacha, M. G., Bland, K. I., Chaudry, I. H. Gender differences in the inflammatory response and survival following haemorrhage and subsequent sepsis. Cytokine. 14, 162-169 (2001).
- Turnbull, I. R. Effects of age on mortality and antibiotic efficacy in cecal ligation and puncture. Shock. 19, 310-313 (2003).
- Miyaji, T. Ethyl pyruvate decreases sepsis-induced acute renal failure and multiple organ damage in aged mice. Kidney Int. 64, 1620-1631 (2003).
- Torres, M. B., De Maio, A. An exaggerated inflammatory response after CLP correlates with a negative outcome. J Surg Res. 125, 88-93 (2005).
- Doi, K. AP214, an analogue of alpha-melanocyte-stimulating hormone, ameliorates sepsis-induced acute kidney injury and mortality. Kidney Int. 73, 1266-1274 (2008).
- Wilson, M. A. Fluid resuscitation attenuates early cytokine mRNA expression after peritonitis. J Trauma. 41, 622-627 (1996).
- Zanotti-Cavazzoni, S. L. Fluid resuscitation influences cardiovascular performance and mortality in a murine model of sepsis. Intensive Care Med. 35, 748-754 (2009).
- Hugunin, K. M., 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, 250-260 (2010).
