Summary

La ligadura cecal punción

Published: May 07, 2011
doi:

Summary

El modelo de ratón de la ligadura y punción cecal como una herramienta valiosa para el estudio de la sepsis humana.

Abstract

Sepsis humana se caracteriza por un conjunto de reacciones sistémicas en respuesta a la infección intensiva y masiva que no pudo ser contenida a nivel local por el anfitrión. En la actualidad, ocupa la sepsis entre las diez primeras causas de mortalidad en las unidades de cuidados intensivos EE.UU. 1. Durante la sepsis hay dos fases establecidas hemodinámicos que pueden solaparse. La fase inicial (hiperdinámico) se define como una producción masiva de citoquinas proinflamatorias y especies reactivas de oxígeno por los macrófagos y neutrófilos que afecta a la permeabilidad vascular (que conduce a hipotensión), la función cardiaca e induce cambios metabólicos que culminó en la necrosis tisular y fallo multiorgánico. En consecuencia, la causa más común de mortalidad es la insuficiencia renal aguda. La segunda fase (hypodynamic) es un proceso anti-inflamatorio que implica la presentación de antígeno alterado monocitos, disminución de la proliferación de linfocitos y la función y aumento de la apoptosis. Este estado se conoce como inmunosupresión o inmunodepresión aumenta drásticamente el riesgo de infecciones nocosomial y finalmente la muerte,. Los mecanismos fisiopatológicos de estos procesos no están bien caracterizadas. Debido a que las dos fases de la sepsis puede causar daños irreversibles e irreparables, es esencial para determinar el estado inmunológico y fisiológico del paciente. Esta es la razón principal por la que muchas drogas terapéuticas han fracasado. La misma droga dada en las diferentes etapas de la sepsis puede ser terapéutico o dañinas o no tener efecto 2,3. Para entender la sepsis en los distintos niveles es fundamental contar con un modelo animal adecuado y completo que reproduce el curso clínico de la enfermedad. Es importante para caracterizar los mecanismos fisiopatológicos que se producen durante la sepsis y el control de las condiciones del modelo para las pruebas de potenciales agentes terapéuticos.

Para el estudio de la etiología de la sepsis humana investigadores han desarrollado diferentes modelos animales. El modelo más utilizado es la ligadura de clínica y punción cecal (CLP). El modelo CLP consiste en la perforación del ciego que permita la liberación de material fecal en la cavidad peritoneal para generar una respuesta inmune exacerbada inducida por la infección polimicrobiana. Este modelo cumple con la condición humana que es clínicamente relevante. Al igual que en los seres humanos, los ratones que sufren CLP con la reanimación con líquidos muestran la primera (temprana) fase hiperdinámica que con el tiempo avanza a la segunda (tardía) de fase hypodynamic. Además, el perfil de citoquinas es similar a la observada en la sepsis humana, donde hay una mayor apoptosis de los linfocitos (revisado en 4,5). Debido a los múltiples mecanismos involucrados y la superposición en la sepsis, los investigadores necesitan un modelo de sepsis adecuada de la gravedad de control a fin de obtener resultados consistentes y reproducibles.

Protocol

1. La ligadura y punción cecal como un modelo de ratón para la sepsis humana Para este procedimiento de C57BL / 6 ratones (7-9 semanas de edad) se utilizan. Anestesiar a los ratones mediante la inyección intraperitoneal de una solución de 1:01 de ketamina (75mg/kg) y xilazina (15mg/kg). Como referencia, se inyectan 30 ul de la solución de 1:1 en un ratón de 20 gramos. Por otra parte, los ratones pueden ser anestesiados con isoflurano inhalado usando un vaporizador de anestes…

Discussion

Aquí se muestra en detalle cómo llevar a cabo el modelo de CLP en ratones y modular el grado de severidad.

En comparación con otros modelos animales de sepsis, CLP se puede realizar en cualquier cepa de ratones de diferentes edades y sexo. Es un procedimiento quirúrgico relativamente fácil y barato. En este modelo, el grado de severidad tiene un impacto directo en el porcentaje de supervivencia. La longitud de la ligadura, el grosor de la aguja y el número de punciones son parámetros …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabajo fue apoyado por una subvención del Departamento de Salud de Pennsylvania.
Dr. Miguel García Toscano era un becario postdoctoral en la Universidad de Temple, financiado por la Fundación Alfonso Martín Escudero durante este estudio.
Queremos agradecer a Iliya Yordanov y Kotredes Kevin para la realización del 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

  1. 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).
  2. Riedemann, N. C., Guo, R. F., Ward, P. A. The enigma of sepsis. J Clin Invest. 112, 460-467 (2003).
  3. 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).
  4. Buras, J. A., Holzmann, B., Sitkovsky, M. Animal models of sepsis: setting the stage. Nat Rev Drug Discov. 4, 854-865 (2005).
  5. 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).
  6. 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).
  7. De Maio, A., Torres, M. B., Reeves, R. H. Genetic determinants influencing the response to injury, inflammation, and sepsis. Shock. 23, 11-17 (2005).
  8. 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).
  9. Turnbull, I. R. Effects of age on mortality and antibiotic efficacy in cecal ligation and puncture. Shock. 19, 310-313 (2003).
  10. Miyaji, T. Ethyl pyruvate decreases sepsis-induced acute renal failure and multiple organ damage in aged mice. Kidney Int. 64, 1620-1631 (2003).
  11. Torres, M. B., De Maio, A. An exaggerated inflammatory response after CLP correlates with a negative outcome. J Surg Res. 125, 88-93 (2005).
  12. Doi, K. AP214, an analogue of alpha-melanocyte-stimulating hormone, ameliorates sepsis-induced acute kidney injury and mortality. Kidney Int. 73, 1266-1274 (2008).
  13. Wilson, M. A. Fluid resuscitation attenuates early cytokine mRNA expression after peritonitis. J Trauma. 41, 622-627 (1996).
  14. Zanotti-Cavazzoni, S. L. Fluid resuscitation influences cardiovascular performance and mortality in a murine model of sepsis. Intensive Care Med. 35, 748-754 (2009).
  15. 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).
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Cite This Article
Toscano, M. G., Ganea, D., Gamero, A. M. Cecal Ligation Puncture Procedure. J. Vis. Exp. (51), e2860, doi:10.3791/2860 (2011).

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