Conception de la ligation et de la perforation et de l'infection intranasale Double modèle de l'immunosuppression induite par la septicémie
Summary
Ce protocole décrit des techniques pour mesurer les résultats infectieux sous-jacents aux infections secondaires nosocomiales dans l’état immunosuppresseur, d’abord en établissant des souris de ligature de cecal/perforation, puis en les défiant avec l’infection intranasale à créer un modèle cliniquement pertinent de septicémie d’immunosuppression.
Abstract
La septicémie, une infection grave et compliquée représentant un danger pour la vie, se caractérise par un déséquilibre entre les réponses pro et anti-inflammatoires dans plusieurs organes. Avec le développement de thérapies, la plupart des patients survivent à la phase hyperinflammatoire mais progressent vers une phase immunosuppressive, qui augmente l’émergence d’infections secondaires. Par conséquent, une meilleure compréhension de la pathogénie sous-jacente aux infections secondaires nosocomiales dans la phase immunosuppressive pendant le septicémie est d’une importance énorme. Rapporté ici est un modèle pour tester les résultats infectieux en créant des infections à double coup chez les souris. Une procédure chirurgicale standard est utilisée pour induire la péritonite polymicrobienne par ligature et perforation célérique (CLP) et suivie d’une infection intranasale de Staphylococcus aureus pour simuler la pneumonie se produisant dans la suppression immunitaire qui est fréquemment vu chez les patients septiques. Ce modèle double peut refléter l’état immunosuppresseur se produisant dans les patients présentant le sepsis prolongé et la susceptibilité à l’infection secondaire de la pneumonie nosocomial. Par conséquent, ce modèle fournit une approche expérimentale simple pour étudier la pathophysiologie de la pneumonie bactérienne secondaire induite par la septicémie, qui peut être utilisée pour découvrir de nouveaux traitements pour la septicémie et ses complications.
Introduction
La septicémie initie un jeu complexe des processus pro-inflammatoires et anti-inflammatoires de l’hôte et se caractérise par une réponse hyperinflammatoire et un dysfonctionnement immunitaire subséquent1,2. La septicémie représente une priorité mondiale en matière de santé et cause un nombre élevé de décès dans les unités de soins intensifs (USI)3. L’incidence de la septicémie est estimée à plus de 30 millions de cas dans le monde par an, avec des taux de mortalité aussi élevés que 30% malgré les progrès dans la gestion des soins intensifs4,5. En 2017, l’Organisation mondiale de la Santé a adopté une résolution visant à améliorer la prévention, le diagnostic et la prise en charge de cette maladie mortelle5. Cependant, des études récentes ont montré que la mort ne résulte pas d’une infection primaire chez les patients septiques graves, mais plutôt d’une infection nosocomiale secondaire (en particulier la pneumonie) causée par l’immunosuppression6,7 . Par conséquent, la compréhension des mécanismes de pourquoi les patients septiques développent l’infection secondaire et découvrant des traitements plus efficaces sont urgentes. Ici, un modèle double, également connu sous le nom d’un modèle à double coup, pour étudier le phénomène immunosuppresseur se produisant dans les patients présentant le sepsis prolongé est décrit.
Comme modèle expérimental de référence dans la recherche sur la septicémie polymicrobienne, la ligature et la ponction célérique (CLP) est une chirurgie caractérisée par la ligature et la perforation du cœur, qui contribue à la péritoite polymicrobienne et à la septicémie8,9 . Le processus pathophysiologique et les profils de cytokine, ainsi que la cinétique et l’ampleur, sont semblables à la septicémie clinique. La position de la ligature, la taille de l’aiguille utilisée pour la ponction et le nombre de cils sont des facteurs majeurs qui influent sur la mortalité après le PCL.
La pneumonie nosocomiale est la principale cause de mortalité parmi les patients gravement malades présentant le sepsis. Le principal type d’organismes à l’origine d’une septicémie sévère comprend Staphylococcus aureus (20,5 %), les espèces de Pseudomonas (19,9 %), les entérobactéries (principalement E. coli, 16,0 %) et les champignons (19 %). Pendant ce temps, des études récentes ont suggéré une incidence croissante d’organismes gram-positifs, qui sont maintenant presque aussi fréquents que les infections gram-négatives3.
La méthode décrite dans ce protocole implique CLP, exécuté comme « premier coup » pour induire la péritonisite polymicrobienne sublétale, qui manifeste une condition d’immunosuppression. La procédure implique également l’instillation intranasale ultérieure de S. aureus comme « deuxième coup » pour fournir une plate-forme de recherche médicalement pertinente.
Protocol
Representative Results
Discussion
Comme modèle d’étalon-or pour la recherche sur la septicémie, CLP a une combinaison de trois insultes, y compris les traumatismes tissulaires causés par la laparotomie, la nécrose due à la ligature du cècum, et l’infection à la suite de fuites microbiennes qui provoque la péritoyite avec translocation de bactéries dans le sang8. Par conséquent, CLP imite la complexité de la septicémie humaine mieux que beaucoup d’autres modèles. Cependant, une limitation majeure du modèle actuel de …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ces travaux ont été soutenus par les National Institutes of Health Grants R01 AI138203-01, AI109317-04, AI101973-01 et AI097532-01A1 à M. W. Les installations de base de l’Université du Dakota du Nord ont été financées par des subventions des NIH (INBRE P20GM103442 et COBRE P20GM113123). Ce travail a également été soutenu par le programme clé de la National Nature Science Foundation of China (81530063) à Jianxin Jiang. Les bailleurs de fonds n’ont joué aucun rôle dans la conception de l’étude, la collecte et l’analyse des données, la décision de publier ou la préparation du manuscrit. Nous remercions Marvin Leier (Center for Rural Health, Université du Dakota du Nord) d’avoir fait la vidéo.
Materials
| 21 G 1 ½ Needle | BD | BD305167 | |
| ACK lysing buffer | Gibco | A10492-01 | |
| Anti-mouse CD11b antibody | Biolegend | 101201 | |
| Anti-mouse Ly-6G/Ly-6C (Gr-1) antibody | Biolegend | 108401 | |
| C57BL/6 mice | Harlan (Indianapolis) | C57BL/6NHsd | |
| Desk light | General Supply | General Supply | |
| Disinfecting wipes | Clorox | B07NV5JMCS | |
| Electric razor | General Supply | General Supply | |
| ELISA kits (mouse IL-1β, IL-6 and TNFα) | Invitrogen | 88-7013, 88-7064, and 88-7324 | |
| Iodine | Dynarex | B003U463PY | PVP Iodine Wipes |
| Ketamine | FORT DODGE | NDC 0856-2013-01 | Amine hydrochloride injection |
| Laboratory scale | General Supply | General Supply | |
| LB Agar, Miller | Fisher Scientific | BP1425-500 | Molecular genetics, powder |
| Micropipette | ErgoOne | 7100-1100 | |
| Normal saline | General Supply | General Supply | |
| Polylined towel | CardinalHealth, Convertors | 3520 | Surgical drape, sterile, for single use only |
| Silk suture, 4-0 | DAVIS & GECK | 1123-31 | |
| Small animal needle holder | General Supply | General Supply | |
| Small animal surgery scissors | General Supply | General Supply | |
| Small animal surgical forceps | General Supply | General Supply | |
| Staphylococcus aureus | ATCC | 13301 | |
| Warm pad | General Supply | General Supply | |
| Xylazine | Alfa Aesar | 7361-61-7 |
References
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