Олеиновая кислота инъекции в свиней как модель для острого респираторного дистресс-синдрома
Summary
В этой статье мы представляем протокол побудить острого повреждения легких у свиней Центральный венозный инъекции олеиновой кислоты. Это модель установленным животных для изучения острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС).
Abstract
Острый респираторный дистресс-синдром это заболевание соответствующие интенсивной терапии с заболеваемостью, начиная от 2,2% и 19% пациентов в отделении интенсивной терапии. Несмотря на успехи в лечении в течение последних десятилетий ОРДС пациентов по-прежнему страдают смертности между 35 и 40%. По-прежнему существует необходимость для дальнейших исследований для улучшения результатов больных с ОРДС. Одна из проблем заключается в том, что ни одна модель животных могут имитировать сложный pathomechanism острого респираторного дистресс-синдрома, но существует несколько моделей для изучения различных частей. Олеиновой кислоты инъекции (OAI)-индуцированного легких травм является устоявшейся моделью для изучения стратегий вентиляции, легких механики и вентиляция/Изотопное распределение в животных. OAI приводит к сильно ослабленным газообмена, ухудшение механики легких и нарушение альвеоло капиллярная барьер. Недостатком данной модели является спорным механистический актуальность этой модели и необходимость для центрального венозного доступа, которая является сложной задачей, особенно в небольших животных моделях. В резюме, OAI-индуцированной легких травм приводит к воспроизводимость результатов в мелких и крупных животных и следовательно представляет модель хорошо подходит для изучения ОРДС. Тем не менее дальнейшие исследования необходимо найти модель, которая имитирует все части ОРДС и отсутствуют проблемы, связанные с различными моделями, существующих сегодня.
Introduction
Острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС) является синдром интенсивной терапии, которая подробно изучена с момента его первого описания около 50 лет назад1. Этот орган исследования привели к более глубокому пониманию патофизиологии и причины развития ОРДС приводит к улучшению ухода за пациентами и результат2,3. Тем не менее, уровень смертности в больных с ОРДС остается очень высокой, с около 35-40%4,5,6. Тот факт, что около 10% поступающих СИС и 23% пациентов ОРИТ, которые требуют механической вентиляции легких вследствие ОРДС подчеркивает актуальность для дальнейших исследований в этой области.
Животные модели широко используются в научных исследованиях для изучения патофизиологические изменения и потенциальных методов лечения различных видов заболеваний. Из-за сложности ОРДС нет ни одного животного модель для имитации этого заболевания, но разные модели, представляющие различные аспекты7. Одной из устоявшихся моделей является олеиновой кислоты инъекции (OAI)-индуцированного повреждения легких. Эта модель использовалась в широкий спектр животных, включая мышей8, крысы9,10свиней, собак11и12овец. Олеиновая кислота является ненасыщенной жирной кислоты и наиболее распространенных жирных кислот в организме здоровых людей13. Он присутствует в человеческой плазмы, клеточных мембран и жировой ткани13. Физиологически он обязан альбумина, хотя она осуществляется через кровоток13. Повысить уровень жирных кислот в крови связаны с различными патологиями и выраженность некоторых заболеваний коррелирует с сыворотка жирные кислоты уровнях13. Олеиновая кислота ОРДС модель была разработана в попытке воспроизвести ОРДС, вызванных липидов эмболии, как видно из травмы пациентов14. Олеиновая кислота оказывает прямое воздействие на врожденные иммунные рецепторы в легких13 и триггеры нейтрофилов накопление15, воспалительные посредника производства16и смерть клетки13. Физиологически олеиновая кислота стимулирует быстро прогрессирующей гипоксемией, увеличение легочного артериального давления и накопление внесосудистой легких воды. Кроме того он вызывает артериальной гипотензии и депрессия миокарда7. Недостатки этой модели являются необходимостью для центрального венозного доступа, сомнительного актуальность механистическим и потенциальных смертоносных прогресс, вызванные быстрым гипоксемии и сердечной депрессии. Преимуществом этой модели по сравнению с другими моделями является удобство в мелких и крупных животных, действительный воспроизводимость патофизиологических механизмов в ОРДС, острое начало ОРДС после инъекции олеиновой кислоты, и возможность изучить изолированные ОРДС без внутрирастительного воспаления, как в многих других сепсиса модели7. В следующей статье мы даем подробное описание олеиновая кислота индуцированной легких травм в свиней и обеспечивают репрезентативных данных для характеристики стабильности компромиссы в легочной функции. Существуют различные протоколы для OAI-индуцированной легких повреждений. Протокол предоставленная здесь возможность надежно побудить острого повреждения легких.
Protocol
Representative Results
Discussion
Эта статья описывает один из способов олеиновая кислота индуцированной легких повреждений как модель для изучения различных аспектов тяжелой ОРДС. Есть также другие протоколы с различными эмульсий, инъекции различных сайтов и различных температурах эмульсии23,<sup cla…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Авторы хотели бы поблагодарить Дагмара Dirvonskis за отличную техническую поддержку.
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 |
References
- Ashbaugh, D. G., Bigelow, D. B., Petty, T. L., Levine, B. E. Acute respiratory distress in adults. The Lancet. 2 (7511), 319-323 (1967).
- Brower, R. G., et al. Ventilation with lower tidal volumes as compared with traditional tidal volumes for acute lung injury and the acute respiratory distress syndrome. The New England Journal of Medicine. 342 (18), 1301-1308 (2000).
- Briel, M., et al. Higher vs lower positive end-expiratory pressure in patients with acute lung injury and acute respiratory distress syndrome: systematic review and meta-analysis. JAMA. 303 (9), 865-873 (2010).
- Bellani, G., et al. Epidemiology, Patterns of Care, and Mortality for Patients With Acute Respiratory Distress Syndrome in Intensive Care Units in 50 Countries. JAMA. 315 (8), 788-800 (2016).
- Chiumello, D., et al. Respiratory support in patients with acute respiratory distress syndrome: an expert opinion. Critical Care. 21 (1), 240 (2017).
- Barnes, T., Zochios, V., Parhar, K. Re-examining Permissive Hypercapnia in ARDS: A Narrative Review. Chest. , (2017).
- Matute-Bello, G., Frevert, C. W., Martin, T. R. Animal models of acute lung injury. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 295 (3), 379-399 (2008).
- Kobayashi, K., et al. Thromboxane A2 exacerbates acute lung injury via promoting edema formation. Scientific Reports. 6, 32109 (2016).
- Tian, X., Liu, Z., Yu, T., Yang, H., Feng, L. Ghrelin ameliorates acute lung injury induced by oleic acid via inhibition of endoplasmic reticulum stress. Life Sciences. , (2017).
- Kamuf, J., et al. Endexpiratory lung volume measurement correlates with the ventilation/perfusion mismatch in lung injured pigs. Respiratory Research. 18 (1), 101 (2017).
- Du, G., Wang, S., Li, Z., Liu, J. Sevoflurane Posttreatment Attenuates Lung Injury Induced by Oleic Acid in Dogs. Anesthesia & Analgesia. 124 (5), 1555-1563 (2017).
- Prat, N. J., et al. Low-Dose Heparin Anticoagulation During Extracorporeal Life Support for Acute Respiratory Distress Syndrome in Conscious Sheep. Shock. 44 (6), 560-568 (2015).
- Goncalves-de-Albuquerque, C. F., Silva, A. R., Burth, P., Castro-Faria, M. V., Castro-Faria-Neto, H. C. Acute Respiratory Distress Syndrome: Role of Oleic Acid-Triggered Lung Injury and Inflammation. Mediators of Inflammation. 2015, (2015).
- Schuster, D. P. ARDS: clinical lessons from the oleic acid model of acute lung injury. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 149 (1), 245-260 (1994).
- Goncalves-de-Albuquerque, C. F., et al. Oleic acid induces lung injury in mice through activation of the ERK pathway. Mediators of Inflammation. 2012, 956509 (2012).
- Ballard-Croft, C., Wang, D., Sumpter, L. R., Zhou, X., Zwischenberger, J. B. Large-animal models of acute respiratory distress syndrome. The Annals of Thoracic Surgery. 93 (4), 1331-1339 (2012).
- O’Driscoll, B. R., et al. BTS guideline for oxygen use in adults in healthcare and emergency settings. Thorax. 72, 90 (2017).
- Ettrup, K. S., et al. Basic surgical techniques in the Gottingen minipig: intubation, bladder catheterization, femoral vessel catheterization, and transcardial perfusion. Journal of Visualized Experiments. (52), 2652 (2011).
- Russ, M., et al. Lavage-induced Surfactant Depletion in Pigs As a Model of the Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS). Journal of Visualized Experiments. (115), 53610 (2016).
- Brower, R. G., et al. Higher versus lower positive end-expiratory pressures in patients with the acute respiratory distress syndrome. The New England Journal of Medicine. 351 (4), 327-336 (2004).
- Hartmann, E. K., et al. Influence of respiratory rate and end-expiratory pressure variation on cyclic alveolar recruitment in an experimental lung injury model. Critical Care. 16 (1), (2012).
- Hartmann, E. K., et al. Inhalation therapy with the synthetic TIP-like peptide AP318 attenuates pulmonary inflammation in a porcine sepsis model. BMC Pulmonary Medicine. 15, 7 (2015).
- Julien, M., Hoeffel, J. M., Flick, M. R. Oleic acid lung injury in sheep. Journal of Applied Physiology. 60 (2), 433-440 (1986).
- Wiener-Kronish, J. P., et al. Relationship of pleural effusions to increased permeability pulmonary edema in anesthetized sheep. Journal of Clinical Investigation. 82 (4), 1422-1429 (1988).
- Yahagi, N., et al. Low molecular weight dextran attenuates increase in extravascular lung water caused by ARDS. American Journal of Emergency Medicine. 18 (2), 180-183 (2000).
- Eiermann, G. J., Dickey, B. F., Thrall, R. S. Polymorphonuclear leukocyte participation in acute oleic-acid-induced lung injury. The American Review of Respiratory Disease. 128 (5), 845-850 (1983).
- Townsley, M. I., Lim, E. H., Sahawneh, T. M., Song, W. Interaction of chemical and high vascular pressure injury in isolated canine lung. Journal of Applied Physiology. 69 (5), 1657-1664 (1990).
- Young, J. S., et al. Sodium nitroprusside mitigates oleic acid-induced acute lung injury. The Annals of Thoracic Surgery. 69 (1), 224-227 (2000).
- Katz, S. A., et al. Catalase pretreatment attenuates oleic acid-induced edema in isolated rabbit lung. Journal of Applied Physiology. 65 (3), 1301-1306 (1988).
- El-Haddad, H., Jang, H., Chen, W., Soubani, A. O. Effect of ARDS Severity and Etiology on Short-Term Outcomes. Respiratory Care. 62 (9), 1178-1185 (2017).
- Wang, H. M., Bodenstein, M., Markstaller, K. Overview of the pathology of three widely used animal models of acute lung injury. European Surgical Research. 40 (4), 305-316 (2008).
