Oljesyre-injeksjon i griser som en modell for akutt Respiratory Distress syndrom

Summary

I denne artikkelen presenterer vi en protokoll for å indusere akutt lungen skade i griser ved central-venøs injeksjon av oljesyre. Dette er en etablert dyr modell for å studere det akutte respiratory distress syndromet (ARDS).

Abstract

Akutt respiratory distress syndrom er en relevant intensivavdelinger sykdom med en forekomst varierer mellom 2,2% og 19% av intensivavdelingen pasienter. Til tross for behandling fremskritt de siste tiårene lide ARDS pasienter fortsatt dødelighet mellom 35 og 40%. Det er fortsatt behov for videre forskning å forbedre resultatet av pasienter som lider av ARDS. Ett problem er at ingen enkelt dyremodell kan etterligne den komplekse pathomechanism av akutt respiratory distress syndrom, men flere modeller finnes for å studere ulike deler av den. Oljesyre injeksjon (OAI)-indusert lungen skade er en veletablert modell for å studere ventilasjon strategier, lunge mekanikk og ventilasjon/perfusjon distribusjon i dyr. OAI fører til alvorlig nedsatt gassutveksling, forverring av lunge mekanikk og avbrudd i alveolo-kapillære barrieren. Ulempen med denne modellen er kontroversielle mekanistisk relevansen av modellen og nødvendigheten for sentrale venøs access, som er utfordrende spesielt i mindre dyr modeller. I Sammendrag, OAI-indusert lunge skade fører til reproduserbar resultater i små og store dyr, og dermed representerer en tilpasset modell for å studere ARDS. Likevel er videre forskning nødvendig for å finne en modell som etterligner alle deler av ARDS og mangler problemene knyttet til de ulike modellene eksisterende i dag.

Introduction

Akutt respiratory distress syndrom (ARDS) er en intensiv pleie syndrom som har vært grundig studert siden første beskrivelsen ca 50 år siden¹. Denne forskningen førte til en bedre forståelse av i patofysiologien og forårsaker utvikling av ARDS resulterer i bedre pasientomsorg og utfallet^2,3. Likevel dødelighet hos pasienter som lider av ARDS er fortsatt svært høy med ca 35-40%^4,5,6. Det faktum at ca 10% av ICU innleggelser og 23% av ICU pasienter som krever mekanisk ventilasjon er ARDS understreker relevansen for videre forskning i dette feltet.

Dyremodeller er mye brukt i forskning for å undersøke pathophysiologic endringer og potensielle behandlingsmetoder for ulike sykdommer. Komplekse ARDS er det ingen enkelt dyremodell å etterligne denne sykdommen, men forskjellige modeller som representerer ulike aspekter⁷. En veletablert modell er oljesyre injeksjon (OAI)-indusert lungen skade. Denne modellen har blitt brukt i en rekke dyr, inkludert mus⁸, rotter⁹, griser¹⁰, hundene¹¹og sauer¹². Oljesyre er en umettede fettsyrer og vanligste fettsyrer i kroppen av friske mennesker¹³. Det finnes i human plasma celle membraner og fettvev¹³. Fysiologisk, er det bundet til albumin mens det er gjennomført gjennom blodet¹³. Økte nivåer av fettsyrer i blodet er forbundet med ulike patologi og alvorlighetsgraden av noen sykdommer korrelerer med serum fettsyrer nivåer¹³. Oljesyre ARDS-modellen ble utviklet i et forsøk på å gjengi ARDS forårsaket av lipid embolism sett i traumer pasienter¹⁴. Oljesyre har direkte virkninger på medfødte immunsystemet reseptorer i lungene¹³ og utløsere nøytrofile akkumulering¹⁵, inflammatorisk megler produksjon¹⁶og celle død¹³. Fysiologisk induserer oljesyre raskt utvikle hypoksemi, økning i pulmonal arteriell press og akkumulering av ekstravaskulær overvåking av lunge vann. Videre medfører arteriell hypotensjon og hjerteinfarkt depresjon⁷. Ulempene med denne modellen er nødvendigheten for sentrale venøs tilgang, tvilsom mekanistisk relevansen og potensielle dødelige fremgangen skyldes rask hypoksemi og kardiale depresjon. Fordelen med denne modellen i forhold til andre modeller er brukervennlighet i små og store dyr, gyldig reproduserbarhet av patofysiologiske mekanismer i ARDS, akutt utbruddet av ARDS etter injeksjon av oljesyre, og muligheten til å studere isolert ARDS uten systemisk betennelse som i modeller mange andre sepsis⁷. I følgende artikkel, vi gir en detaljert beskrivelse av oljesyre-indusert lunge skaden i griser og gi representant data betegner stabiliteten av kompromisser lungefunksjonen. Det finnes forskjellige protokoller for OAI-indusert lungen skade. Protokollen gitt her er kjøpedyktig pålitelig indusere akutt lungen skade.

Protocol

Alle dyreforsøk beskrevet her er godkjent av institusjonelle og statlige dyr omsorg (Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz, Koblenz, Tyskland; godkjenningsnummer G14-1-077) og ble utført i samsvar med retningslinjene i den Europeiske og tyske samfunnet for laboratoriet dyr. Forsøkene ble utført i bedøvet mannlig griser (sus scrofa domestica) 2-3 måneder gammel, på 27-29 kg. 1. anestesi, intubasjon og mekanisk ventilasjon Holde tilbake mat til 6 h før anestesi reduserer risik…

Representative Results

Pão2/FiO2-synker etter fraksjonert oljesyre (figur 1). I presentert studien var 0.185 ± 0,01 ml kg-1 oljesyre nødvendig for induksjon av lungen skade. Alle dyrene viste en svekket oksygenering etter induksjon av lunge skader, med varianter i ytterligere tiden kurs. I dyr 1 og 3 forble på ett nivå med små svingninger; dyr 2 observert en subtil, etterfulgt av en nedgang på slutten, mens dyr 4 viser en konstant vekst. Like…

Discussion

Denne artikkelen beskriver en metode for oljesyre-indusert lungen skade som modell for å studere ulike aspekter av alvorlig ARDS. Det finnes også andre protokoller med forskjellige emulsjoner, ulike injeksjon områder og forskjellige temperaturer den emulsjon^{23,24,25,26,27,28 ,29}. Vår me…

Materials

3-way-stopcock blue	Becton Dickinson Infusion Therapy AB Helsingborg, Sweden	394602
3-way-stopcock red	Becton Dickinson Infusion Therapy AB Helsingborg, Sweden	394605
Atracurium	Hikma Pharma GmbH , Martinsried	4262659
Canula 20 G	Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain	301300
Datex Ohmeda S5	GE Healthcare Finland Oy, Helsinki, Finland
Desinfection	Schülke & Mayr GmbH, Germany	104802
Endotracheal tube	Teleflex Medical Sdn. Bhd, Malaysia	112482
Endotracheal tube introducer	Rüsch	5033062
Engström Carestation	GE Heathcare, Madison USA
Fentanyl	Janssen-Cilag GmbH, Neuss
Gloves	Paul Hartmann, Germany	9422131
Incetomat-line 150 cm	Fresenius, Kabi Germany GmbH	9004112
Ketamine	Hameln Pharmaceuticals GmbH
Laryngoscope	Teleflex Medical Sdn. Bhd, Malaysia	671067-000020
Logical pressure monitoring system	Smith- Medical Germany GmbH	MX9606
Logicath 7 Fr 3-lumen 30cm	Smith- Medical Germany GmbH	MXA233x30x70-E
Masimo Radical 7	Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA
Mask for ventilating dogs	Henry Schein, Germany	730-246
Neofox Kit	Ocean optics Largo, FL USA	NEOFOX-KIT-PROBE
Norepinephrine	Sanofi- Aventis, Seutschland GmbH	73016
Oleic acid	Applichem GmbH Darmstadt, Germany	1,426,591,611
Original Perfusor syringe 50ml Luer Lock	B.Braun Melsungen AG, Germany	8728810F
PA-Katheter Swan Ganz 7,5 Fr 110cm	Edwards Lifesciences LLC, Irvine CA, USA	744F75
Percutaneous sheath introducer set 8,5 und 9 Fr, 10 cm with integral haemostasis valve/sideport	Arrow international inc. Reading, PA, USA	AK-07903
Perfusor FM Braun	B.Braun Melsungen AG, Germany	8713820
Potassium chloride	Fresenius, Kabi Germany GmbH	6178549
Propofol 2%	Fresenius, Kabi Germany GmbH
Saline	B.Braun Melsungen AG, Germany
Sonosite Micromaxx Ultrasoundsystem	Sonosite Bothell, WA, USA
Stainless Macintosh Size 4	Teleflex Medical Sdn. Bhd, Malaysia	670000
Sterofundin	B.Braun Melsungen AG, Germany
Stresnil 40mg/ml	Lilly Germany GmbH, Abteilung Elanco Animal Health
Syringe 10 mL	Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain	309110
Syringe 2 mL	Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain	300928
Syringe 20 mL	Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain	300296
Syringe 5 mL	Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain	309050
venous catheter 22G	B.Braun Melsungen AG, Germany	4269110S-01