Ett svin modell av neonatal asfyxi

Summary

Stora djurmodeller har goda translationella värden i undersökningen för fysiologi och farmakologi av neonatal asfyxi. Med hjälp av nyfödda smågrisar, utvecklar vi ett experimentellt protokoll för att simulera neonatal asfyxi som har fördelar studera systemiska och regionala hemodynamik, syretransport med biokemiska och patologiska vägar och korrelationer.

Abstract

Årligen över en miljon nyfödda dör i världen i relation till asfyxi. Asphyxiated nyfödda har ofta multiorgansvikt inklusive hypotension, perfusion underskott, hypoxisk-ischemisk encefalopati, pulmonell hypertension, vasculopathic enterokolit, njursvikt och tromboemboliska komplikationer. Djurmodeller har utvecklats för att hjälpa oss att förstå pato-fysiologi och farmakologi av neonatal asfyxi. I jämförelse med gnagare och nyfödda lamm, har nyfödda smågrisar visat sig vara en värdefull modell. Det nyfödda smågris har flera fördelar, inklusive liknande utveckling som för 36-38 veckor mänskligt foster med jämförbara kroppens system, stora kroppsstorlek (~ 1,5-2 kg vid födseln) som gör det möjligt för instrumentering och övervakning av djuret och styr förbryllande variabler hypoxi och hemodynamiska rubbningar.

Vi beskriver här ett experimentellt protokoll för att simulera neonatal asfyxi och tillåter oss att undersöka systemamikrofon och regionala hemodynamiska förändringar under kvävande och ny syresättning processen samt respektive effekterna av insatserna. Vidare har modellen fördelen att studera multiorgansvikt eller dysfunktion samtidigt och interaktion med olika kroppens system. Den experimentella modellen är en icke-överlevnad åtgärd som innebär kirurgisk instrumentering av nyfödda smågrisar (1-3 dagar gamla och 1,5-2,5 kg, blandras) för att möjliggöra införandet av mekanisk ventilation, vaskulära (arteriell och central venös) tillträde och placeringen av katetrar och sonder flöde (Transonic Inc.) för kontinuerlig övervakning av handeln inom vaskulär tryck och blodflöde i olika artärer inklusive de huvudsakliga pulmonell, carotis, överlägsen mesenteriska och vänster njurartärerna. Med hjälp av dessa kirurgiskt instrumenterade smågrisar efter stabilisering i 30-60 minuter enligt definitionen i Z <10% variation i hemodynamiska parametrar och normala blodgaser, börjar vi ett experimentellt protokollav svår hypoxemi som induceras via normocapnic alveolär hypoxi. Smågrisarnas ventileras med 10-15% syre genom att öka den inhalerade koncentrationen av kvävgas under 2 h, siktar på arteriella syremättnader på 30-40%. Denna grad av hypoxemi ger klinisk asfyxi med svår metabolisk acidos, systemisk hypotension och kardiogen chock med hypoperfusion till vitala organ. Hypoxi följs av ny syresättning med 100% syre under 0,5 h och därefter 21% syre under 3,5 timmar. Farmakologiska insatser kan införas i sinom tid och deras effekter studerats i en blindad, block-randomiserad sätt.

Protocol

1. Anestesi Ställ in flödeshastigheten för anestesiapparaten på 2L/min. Anslut avgaserna till vakuumsugning. Laddnings ansiktsmask med anestesigas (Isofluran) vid 5% (~ 3 min). Nyfödda spädgrisar att induceras med inhalerad Isofluran 5% i 100% syre (~ 3 min). Upprätthålla anestesi vid 2-3% av isofluran. Finjustering av isofluran med 0,5% så är lämpligt, kan det emellertid sträcka sig från 0,5 till 5%, beroende på tillståndet hos smågrisar. När vaskulär…

Discussion

Den nuvarande försöksprotokoll har en fördel att undersöka systemiska och regionala hemodynamiska förändringar neonatala patienter under hypoxi och ny syresättning process. Vi kan också undersöka respektive effekten av interventioner som används för att förbättra den kardiovaskulära funktionen under återhämtning. Vi och andra har rapporterat erfarenheter och resultat i studien av neonatal asfyxi angående kardiovaskulär ^{1, 2} pulmonell, neurologisk ^3, mag ^4, lever ^5,…