JoVE Logo

Oturum Aç

Bu Makalede

  • Özet
  • Özet
  • Giriş
  • Protokol
  • Sonuçlar
  • Tartışmalar
  • Açıklamalar
  • Teşekkürler
  • Malzemeler
  • Referanslar
  • Yeniden Basımlar ve İzinler

Özet

Akut böbrek hasarı (ABH), kritik hastalarda ciddi bir komplikasyondur ve artmış mortalite ile ilişkilidir. Burada, septik ABH patogenezinin anlaşılmasına katkıda bulunabilecek inflamatuar koşullar altında ABH'yi taklit etmek için güvenilir ve tekrarlanabilir bir in vivo model sunuyoruz.

Özet

Septik hastalarda ABH, patofizyolojisinin anlaşılmasını iyileştirmeye yönelik büyük çabalara rağmen artmış mortalite ve kötü sonuç ile ilişkilidir. Burada, ABH'yi indüklemek için standartlaştırılmış bir septik odağı ve insan sepsisinde karşılaştırılabilir gelişmiş bir hemodinamik izleme ve tedavi sağlamak için yoğun bakım (YBÜ) kurulumunu birleştiren bir in vivo model sunulmaktadır. Sepsis, standardize kolon ascendens stent peritoniti (sCASP) ile indüklenir. ABH, kan ve idrar örneklerinin ölçümü ile fonksiyonel olarak ve histopatolojik skorların değerlendirilmesi ile histolojik olarak incelenir. Ayrıca, ileri hemodinamik izleme ve tekrarlayan kan gazı örneklemesi olasılığı, indüklenen sepsisin şiddetinin farklı bir analizini mümkün kılar.

sCASP yöntemi, septik ABH'yi indüklemek için standartlaştırılmış, güvenilir ve tekrarlanabilir bir yöntemdir. Yoğun bakım kurulumu, sürekli hemodinamik ve gaz değişimi monitörizasyonu, düşük mortalite oranı ve böbrek fonksiyon ve bozukluklarının ayrıntılı analiz imkanı bu kurulumun avantajlarıdır. Bu nedenle, tarif edilen yöntem, septik ABH'nin deneysel araştırmaları için yeni bir standart olarak hizmet edebilir.

Giriş

Sepsis, kardiyak olmayan yoğun bakım ünitelerinde (YBÜ) %30-50'≈ ölüm oranları ile hala önde gelen ölüm nedeni olmaya devam etmektedir1,2,3. Şiddetli sepsis ve septik şokun ayırt edici özelliği, kalp ve solunum yetmezliğigibi uzak organ disfonksiyonu ile ilişkili olduğunda mortalite oranının daha da artmasına neden olan akut böbrek hasarıdır 4,5,6. Yoğun bakım hastalarında ABH'nin genel insidansı %20 ila 50 arasında değişmektedir7. ABH'nin sepsiste sonuç ve mortalite açısından önemli rolüne rağmen, altta yatan patomekanizma hala tam olarak anlaşılamamıştır.

Genel olarak 3 ana bileşen vardır: inflamasyon, toksik yaralanma ve ABH gelişimine katkıda bulunan hemodinamik değişiklikler7. Hemodinamik değişiklikler, azalmış renal kan akımı (RBF) ve global veya bölgesel renal iskemiyi kapsar. Burada, sepsisin sistemik hipotansiyon ve/veya endotel bariyeri bozulmasına bağlı olarak böbrek mikrosirkülasyonunda bozulmaya da neden olabileceği göz önünde bulundurulmalıdır8. Bu nedenle, septik ABH çalışması her zaman hemodinamik monitörizasyonu içermelidir. ABH ile ilgili son zamanlarda yapılan in vivo çalışmalarda çoğunlukla renal iskemi-reperfüzyon hasarı veya bilateral nefrektomi gibi hayvan modelleri kullanılmıştır. Bu çalışmalar genellikle hemodinamik monitörizasyon ve yoğun bakım eksikliği göstermiştir.

Septik ABH'nin potansiyel yeni patomekanizmalarının ve tedavilerinin araştırılması, tanımlanmış bir septik odak, yoğun bakım kurulumu, öngörülebilir bir sonuç ve organ hasarı olan bir in vivo model gerektirir 9,10,11,12. Burada, septik ABH için daha önce bahsedilen gereksinimleri karşılayan yenilikçi bir kemirgen modelini açıklıyoruz. Septik ABH, standardize kolon ascendens stent peritoniti (sCASP) ile indüklenir. Kullanılan sCASP modeli, bakteri istilasına ve çoklu organ yetmezliğine yol açan bağırsak dışkı sızıntısı ile abdominal sepsise neden olur13. CASP sonrası patofizyolojik değişikliklerin insan sepsisindekilere benzer olduğu gösterilmiştir ve bu nedenle CASP sepsis araştırmalarında klinik olarak anlamlı bir modeli temsil etmektedir11,14.

Ayrıca, deneysel protokolde ileri hemodinamik monitörizasyon ve YBÜ tedavisini içeren bir yoğun bakım (YBÜ) düzeni oluşturulmuştur. Yoğun bakım kurulumu, sıvı resüsitasyonu, intravenöz analjezi uygulaması ve tekrarlayan kan gazı analizine olanak tanır. Böbrek fonksiyonu, kreatinin gibi standart değerlerin ölçümü ve inülin ve p-aminohippurik asit (PAH) klerensi ile değerlendirilir. Ek bilgiler, deneyin sonunda toplanan doku ve organların patohistolojik skorları ile sağlanır. Septik ABH'yi indüklemek için sCASP modeli zaten değerlendirilmiş ve renal patolojide yeni bilgiler ortaya koymuştur15. Aşağıda sunulan bu protokolün daha fazla uygulanması, septik ABH anlayışının iyileştirilmesine yardımcı olabilir.

Protokol

Tüm hayvan prosedürleri, Almanya'nın Unterfranken Bölgesi Laboratuvar Hayvanları Bakım ve Kullanım Komitesi tarafından onaylandı ve Helsinki Bildirgesi'ne göre yürütüldü.

1. İnvaziv monitörizasyon ve sürekli ilaç tedavisinin cerrahi hazırlığı ve kurulumu

  1. Sprague-Dawley sıçanlarını, yerel kurumun hayvan araştırma gözetim organı ve / veya veterinerlik ekibi tarafından onaylanan bir konsantrasyon ve akış hızında hassas buharlaştırıcı tarafından sağlanan izofluran kullanarak uyuşturun. Yavaşlayan ve derinleşen solunum hızını gözlemleyerek yeterli anestezi derinliğini onaylayın ve kuyruk / ayak parmağı sıkışmasından sonra tepkisizliği doğrulayın. Boğazı ve mideyi bir ustura ile tıraş edin.
    Not: Solunum hızının büyük ölçüde azalması, aşırı dozda anestezinin bir göstergesi olabilir ve sonunda bradikne, hipotansiyon ve ölüme yol açabilir.
  2. Fareyi bir ısıtma yastığı üzerine sırtüstü pozisyonda yerleştirin. Gözlerin kurumasını önlemek için gözlere veteriner merhemi sürün. Sıçanın intraoperatif izlenmesine ve / veya yerel kurumun hayvan araştırma gözetim organının ve / veya veteriner ekibinin tavsiyelerine dayalı olarak izofluran konsantrasyonunu ve akış hızını kullanarak uygun anestezik derinliği koruyun. Fareyi otomatik bir ısıtma yastığı üzerine sırtüstü pozisyonda yerleştirin.
    Not: Hipotermi ve termal yaralanma makro ve mikrohemodinamik parametreleri etkiler ve güvenilir bir sonuç elde etmek için kaçınılmalıdır. Vücut ısısını fizyolojik aralıkta tutmak için esnek bir rektal prob ile sıçana bağlanan kontrol mekanizmalı bir ısıtma yastığı kullanılması önerilir.
  3. Boyun ve boğazın uygun dezenfeksiyon solüsyonu ile dezenfekte edilmesinden sonra, boğaz medialindeki cildi bir neşter ile kesin ve yaklaşık 2 cm'lik bir kesi yapın. Fareyi çevirin ve oksiputun yaklaşık 1 cm distalinde boynunda cerrahi makasla yaklaşık 1 cm'lik bir kesi yapın.
  4. Fareyi sırtüstü pozisyona getirin. Sağ juguler veni ve sol karotid arteri makas ve pamuklu çubuklarla nazikçe inceleyin. Gemileri komşu yapılardan inceleyin. Çok fazla sürüklemekten kaçının ve dikkatli yayma hareketleriyle daha fazla hazırlanın.
    Not: Önceden ısıtılmış steril tuzlu su uygulayarak damarları daima nemli tutun.
  5. İki kesi arasında bir bağlantı sağlamak için nazikçe ve damarlardan boyuna deri altından yayılma hareketleriyle diseksiyon yapın. Oluşturulan her tünele kelepçeler yerleştirin.
  6. Döner cihazdan gelen fırdöndü ve kateterleri %0,9 NaCl ile yıkayın. Kateterleri paslanmaz çelik bir yay içine yerleştirin.
    Not: Kateterler yerleştirilmeden önce sodyum klorür ile yıkanmalıdır, çünkü minimum hava uygulaması hava embolisi nedeniyle ani ölüme yol açabilir.
  7. Fareyi çevirin ve takılan kelepçeleri kullanarak kateterleri kelepçeleyin. Kateterleri boyundan boğaza doğru kaydırın. Yayı oksiputun yaklaşık 1 cm distalinde plastik bir düğme ipi ile boynunda 6 tekil dikiş (örn. 4/0) ile sabitleyin.
  8. Fareyi tekrar sırtüstü pozisyona getirin. Hazırlanan her kaba yaklaşık 4 cm distal ve proksimalde pamuk iplikleri döşeyin. Arter proksimal kısmını, genellikle subaraknoid anevrizmaları kırpmak için kullanılan bir mikro klips ile klipsleyin. Alternatif olarak, klipsi bırakın ve ipliklerden birini sıkarak arteriyel kan akışını durdurun.
  9. Atardamarı cerrahi bir mikro makasla kesin, bir elinizle kesiyi kanca ile açık tutun ve diğer elinizle forseps kullanarak arteriyel kateteri damar içine yerleştirin. Klipsi veya çekilen ipliği açın, kateteri kalbe doğru damarın içine yaklaşık 1 cm ileri itin ve serilen pamuk ipliklerini kullanarak cerrahi düğümlerle sabitleyin.
  10. Şah damarı üzerinde 1.8 adımını tekrarlayın ve damar arter kadar sağlam olmadığı için klipsi bırakın.
  11. Her iki kateteri de damarlarda düz bir çizgi halinde sabitledikten sonra, boğazdaki yarayı dikişlerle kapatın.

2. sCASP Prosedürü

  1. Fareyi sırtüstü pozisyonda tutun, karnı tıraş edin ve karın bölgesini uygun dezenfeksiyon solüsyonlarıyla dezenfekte edin.
    Not: Daima aseptik teknik kullanın.
  2. Cerrahi makasla yaklaşık 2 cm uzunluğunda cildin karın orta hattı insizyonunu yapın ve daha sonra periton mağarasını açmak için linea alba boyunca tekrar yapın.
  3. Çekal direği tanımlayın ve pamuklu çubuklar kullanarak çekuyu nazikçe dışarı çekin.
  4. Çıkan kolonu ileoçekal kapaktan yaklaşık 2 cm distalde anti-mezenterik tarafta bir sütür (6/0) [sütür 1] ile delin ve iki cerrahi düğüm ile sabitleyin. Herhangi bir kolon damarının lezyonlarından kaçının.
  5. 10 FR aspirasyon kateterinin distal ucunu - yaklaşık 1,5 cm - kesin. Kateterin bu parçasını, yaklaşık 0,5 cm uzunluğunda dikdörtgen bir flep oluşturacak şekilde makasla kesin. Flebin ortasında bir dikiş (6/0) [sütür 2] ile flebi hazırlayın.
  6. Flebi 14G'lik bir iğnenin üzerine koyun ve yükselen kolonu dikiş 1'insabitlendiği iğne ile delin 15.
  7. Hazırlanan plastik tüpü iğnenin üzerindeki kolona yerleştirin. Aynı anda iğneyi yavaşça çıkarın. Tüpü, flep kolonun dışına ve tüpün geri kalanı kolonun içine girecek şekilde konumlandırın.
    1. Plastik tüpün tam olarak yerleştirilmesinden sonra, kolon duvarını ve cerrahi düğümleri dikerek flebi zaten mevcut olan sütür 2 ile sabitleyin. Kolon damarlarının herhangi bir lezyonundan tekrar kaçının. Dikişin 1 serbest uçlarını kolonun dışına çıkan plastik tüpün geri kalanının etrafına koyun ve 2 cerrahi düğüm yapın.
  8. Stent çıkışında dışkı görünene kadar pamuklu çubuklar kullanarak çekumdan kolon stentine doğru dışkı sağın.
  9. İnce bağırsağı ve kolonu karın mağarasına geri koyun. Bu vesile ile dışkı ile plastik tüp karın zarı ile temas halinde olmalıdır. Dışkıyı periton mağarasına dağıtmak için stenti 2 mL% 0.9 NaCl ile yıkayın.
  10. Karın kaverneğini peritonun sürekli bir dikişi (4/0) ile ve daha sonra cildin sürekli bir dikişi (4/0) ile kapatın.

3. Ameliyat Sonrası İşlem

  1. İzofluranın solunmasını durdurun ve fareyi kafesine geri koyun.
  2. Fentanil (2.0 μg / 100 g vücut ağırlığı / saat) kullanarak venöz hat üzerinden intravenöz analjeziyi başlatın.

4. İkinci gün ölçümlerin hazırlanması

  1. sCASP işleminden 24 saat sonra intravenöz olarak 0.5-1.0 mg midazolam uygulayın. Sıçanın intraoperatif izlenmesine ve / veya yerel kurumun hayvan araştırma gözetim organının ve / veya veteriner ekibinin tavsiyelerine dayalı olarak izofluran konsantrasyonunu ve akış hızını kullanarak uygun anestezik derinliği koruyun.
  2. Alkol ve solüsyonla tekrar dezenfekte ettikten sonra, yeterli oksijenasyon ve ventilasyon sağlamak için 14 G venöz kanülün plastik tüpü ile trakeotomi yapın.
    1. Bu nedenle boğazdaki dikişi cerrahi makasla açın ve orta hattan soluk borusuna doğru nazikçe açın. Trakeayı cerrahi makasla yaklaşık 2 mm uzunluğundaki iki kıkırdak arasında dikey olarak kesin - sadece cerrahi makas sokacak kadar. Makasla kesiği künt bir şekilde trakea çapının yaklaşık yarısına kadar genişletin. 14 G'lik plastik bir tüpün 1 cm'sini yerleştirin ve 2 dikişle sabitleyin. 16
      Not: Soluk borusunun kesisi çevrenin yarısından daha büyükse, soluk borusu boyunca giden damarlar zarar görebilir ve bu da ciddi kanama, kan aspirasyonu veya ölümcül bradikardi ile sonuçlanabilir.
    2. FiO2 0.28 ve 0.7 Vol.% izofluran içeren bir kemirgen ventilatörü ile mekanik ventilasyona başlayın ve midazolam (0.7 mg / 100 g BW / s) ve fentanil (7 μg / 100 g BW / s) ile intravenöz anesteziye başlayın. Yeterli ventilasyon ve oksijenasyonu sağlamak için kan gazı analizleri yapın. Bu nedenle, arteriyel kateter yoluyla yaklaşık 0,7 mL kan çekin ve bir kan gazı analizatörü ile ölçün.
      Not: İntravenöz anestezi sadece mekanik olarak kontrol edilen ventilasyon sağlandığında başlamalıdır.
  3. 2.1'deki gibi traş ettikten ve dezenfekte ettikten sonra, sağ bacağın derisinde, dizin 0.5 cm proksimalinde 1 cm uzunlamasına bir kesi yapın. Cerrahi makas ve pamuklu çubuklar kullanarak arteri komşu yapılardan kör bir şekilde inceleyin.
    Not: Femoral arter yırtılırsa, proksimal pozisyonda kateter yerleştirilmesi hala mümkündür. Bu nedenle, implantasyona mümkün olduğunca distal olarak başlanması önerilir.
  4. Arteri bir kanca ile açarak ve kateteri forseps ile yerleştirerek femoral artere bir termodilüsyon kateteri yerleştirin.
  5. Termodilüsyon yöntemi ile kardiyak debiyi ölçmeye başlayın. Bu nedenle, bir kardiyak indeks ölçüm yazılımının ölçümünü başlattıktan sonra 1 mL soğutulmuş NaCl'yi venöz kateter yoluyla manuel olarak hızlı bir şekilde infüze edin. Bu ölçümü iki kez gerçekleştirin.

5. Böbrek fonksiyonunun değerlendirilmesi

  1. Derinin ve peritonun dikişlerini makasla açarak laparotomi yapın. İdrar kesesini küçük bir plastik kateter ile kateterize edecek kadar cerrahi makasla kesin. Mesanenin etrafına yaklaşık 7 cm'lik bir pamuk ipliği döşedikten sonra, ipliği sabitleyin, kateteri düğümlerle sabitleyin ve son olarak kateter yoluyla mümkün olduğunca fazla idrar toplayın.
  2. 2 mg / mL inülin, 5 mg / mL PAH konsantrasyonları elde etmek için% 0.9 NaCl ve% 0.9 NaCl içinde p-aminohippurik asit sodyum tuzu (PAH)% 0.9 NaCl içinde floresein-izotiyosiyanat-inülini (FITC-İnülin) çözün.
  3. Her iki maddenin karışımının 75 μL i.v.'lik bir bolusunu uygulayın, ardından her iki maddenin 3.7 μL / s / 300 g BW oranında sürekli intravenöz infüzyonunu uygulayın.
  4. FITC-Inulin ve PAH infüzyonu ile17 kararlı bir duruma ulaştıktan sonra idrarı 20 dakika boyunca toplayın. Kan gazı analizinin yapılmasıyla ilgili olarak 4.2.1'de açıklandığı gibi arteriyel kateter yoluyla kan örnekleri alın.
  5. Floresan spektrometrisi ile idrar ve plazmanın inülin konsantrasyonlarını belirleyin ve anthrone yöntemini kullanarak fotospektrometri ile PAH'ı ölçün17.

6. Deneylerin sona ermesi

  1. Hayvanı yerel yasal düzenlemelere göre ötenazi yapın.
  2. Şırınga kullanarak arteriyel kateter yoluyla mümkün olduğunca fazla kan çekin.
  3. Oniki parmak bağırsağı ve kalın bağırsağın peritoneal fiksasyonunu keserek alın, bunların bir kısmını cerrahi makas kullanarak çıkarın. Retroperitoneal hazırlayarak böbrekleri hazırlayın ve hasat edin ve yağlı kapsüllerinden serbest bırakın ve üreterden ve bağlı damarlardan kesin. Bir torakotomi yapın ve akciğerleri ve kalbi kesin. Tüm organları formaldehit içinde sabitleyin ve daha önce yayınlandığı gibi histolojik boyamalar yapın. 15,18

Sonuçlar

Schick ve ark.8 tarafından daha önce yayınlandığı gibi, aşağıdaki sonuçları gösteriyoruz.

Mortalite olmadan sepsis indüksiyonu
CASP modelinde sepsis, kolonun intralüminal yerleşimli bakterilerinin sürekli bir sızıntısı ile indüklenir ve karın boşluğuna yükselir ve fekal peritonit ve bakteriyemi ile sonuçlanır. Bu vesileyle, implante edilen kateterin boyutu dışkı çıkışını ve dolayısıyla peritonit ve sepsisin şiddetini düzenler. Yukarıda sunulan deneysel protokolde, yeterli peritonit elde etmek için özel olarak hazırlanmış 10 FR aspirasyon kateterinin ucu ile birleştirilmiş 14G iğne kullanıldı. Daha küçük kateterler, seminal vezikülün çoğunlukla küçük stentleri tıkaması ve sürekli bir dışkı çıkışını engellemesi nedeniyle lokal inflamasyonlu apselere neden oldu.

Kontrol ve sCASP hayvanları deneyden sağ çıktı, ancak sCASP grubunda ortalama arteriyel basıncı (MAP) 70 mmHg≥ korumak için bir sıvı resüsitasyonu gerekliydi. sCASP ile tedavi edilen hayvanlar, apse oluşumları olmaksızın her yerde fekal peritonit gösterdi ve azalmış aktivite, azalmış uyanıklık, fırfırlı kürk ve kambur duruş ile ortaya çıkan ciddi sepsis klinik belirtileri sergiledi. Bu klinik durum zaman içinde sürekli olarak kötüleşti.

Sıvı resüsitasyonlu sCASP sıçanları, kontrol hayvanlarına kıyasla MAP ve kalp hızında önemli farklılıklar gösterdi, ancak kardiyak debide fark yoktu (Şekil 1). 24 saat sonra yapılan kan analizleri, sCASP ile tedavi edilen hayvanlarda kontrole kıyasla artmış laktat, artmış IL-6 ve bu hayvanlar için tipik bir lökopeni ile sepsis belirtileri ortaya çıkardı (Şekil 1).

Sepsis ile indüklenen ABH tayini
Böbrek fonksiyonunu değerlendirmek için altın standart olarak tanımlanan inülin klerensi, sCASP hayvanlarında 24 saat sonra kontrole kıyasla önemli ölçüde azalmıştır (Şekil 2 A). Ayrıca, sCASP hayvanlarında idrar çıkışı (Şekil 1) ve PAH klerensi önemli ölçüde azalmıştır (Şekil 2 B). Sepsiste NGAL (Şekil 2 C) ve Sistatin C (Şekil 2 D) kontrol grubuna göre artmıştı. Üre ve kreatinin gibi ABH için standart parametreler, kan serumunda ölçülen her iki parametrenin yüksek seviyeleri ile sCASP grubundaki bozulmuş böbrek fonksiyonunu doğruladı (Şekil 2, E ve F).

sCASP grubunda akut böbrek hasarı sadece fonksiyonel parametrelerle değil, aynı zamanda artmış histopatolojik yaralanma skoru ile de belirlendi (Şekil 3). Bu skor, ödem oluşumu, hücresel ödem, tübüler epitelin bazal membrandan ayrılması, proksimal tübüler hücrelerin fırça sınırının kaybı, hücre ölümü ve vakuolizasyon gibi morfolojik değişikliklere dayanmaktadır. sCASP grubu, sepsis indüksiyonundan 24 saat sonra böbreklerin histopatolojik skorunda artış gösterdi, bu nedenle interstisyel ödem ve bozulmuş tübüllerin fırça sınırı, kontrol hayvanlarına kıyasla daha yüksek skor için önde gelen faktörlerdi (Şekil 3). Ayrıca, sCASP hayvanlarında ölü hücre oranı ve ayrık bazal membran olayları önemli ölçüde artmıştır (Şekil 3).

figure-results-3423
Şekil 1: Makrohemodinamik ve sepsis parametreleri. Aşağıdaki değerler sCASP ile ameliyat edilen hayvanlarda sepsis varlığını doğrulamaktadır: Kalp atış hızı (HR), ortalama arteriyel basınç (MAP), kardiyak indeks (CI), laktat, lökositler, interlökin 6 (IL 6) ve idrar çıkışı. * P<0.05'e karşı kontrol, § P<0.05'e karşı sahte. Veriler Schick ve ark.15 tarafından ICMex'te zaten yayınlanmıştır Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-4149
Şekil 2: Böbrek fonksiyon parametreleri. Böbrek fonksiyonlarını ölçmek için altın standart olarak tanımlanan inülin- (A) ve PAH- klerensi (B) [mL/dk] parametreleri sCASP grubunda anlamlı olarak azaldı. Buna karşılık, NGAL (C) ve sistatin C (D) [pg / mL] septik ABH'nin bir başka işareti olarak artmıştır. Kreatinin (E) ve üre (F) [mg/dL] gibi klinik standart parametreler de septik hayvanlarda yüksek seviyeler göstermiştir. * P< 0.05'e karşı kontrol, § P<0.05'e karşı sahte. Veriler Schick ve ark.15 tarafından ICMex'te zaten yayınlanmıştır Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-5025
Şekil 3: Histolojik Yaralanma Skorları. İnterstisyel ödem, proksimal tübüler hücrelerin fırça sınırının kaybı, hücre ölümü ve toplam yaralanma skoru ile ilgili olarak kontrol, sham ve sCASP arasındaki farkların gösterilmesi. Çubuklar ortalama ± standart sapmayı gösterir. * P< 0.05'e karşı kontrol, § P<0.05'e karşı sahte. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Tartışmalar

Septik ABH'nin patofizyolojisi, karmaşıklığı nedeniyle hala bilinmemektedir. Hastalarda yapılan klinik araştırmalar ve denemeler, histopatoloji değişiklikleri, mikrosirkülasyon bozuklukları veya hücresel düzeylerdeki ilaç etkileşimleri ile ilgili yeni içgörülerin kazanılmasını sağlamayacaktır15. Sepsis19 ile ilişkili akut böbrek hasarını araştırmak için geliştirilmiş ve yeni hayvan modellerine ihtiyaç olduğu daha önce varsayılmıştır. Bu nedenle, kolon ascendens stent peritonitinin neden olduğu septik ABH için yeni bir hayvan modeli oluşturduk.

CASP modeli, cerrahi hastalarda görülen fekal peritonit ile başlayan insanlarda sepsisi taklit etmek için klinik olarak ilgili bir model sunar. CASP'ın en büyük avantajı, çekum ligasyonunun yapıldığı yaygın olarak kullanılan CLP modelinde olduğu gibi iskemik bir vuruşla başlamamasıdır14. Ayrıca, Maier ve ark. CLP modelinin, sistemik bakteriyemi ile birlikte her yerde bulunan bir peritonitten ziyade intraabdominal bir apse durumunu temsil ettiğini göstermektedir14. Kolon asevens içine implante edilen stentin farklı boyutları kullanılarak, sepsisin şiddeti ve sağkalım oranı önceki yayınlarda gösterildiği gibi etkilenebilir 13,14,20. Sttentin omentum veya seminal veziküller tarafından tıkanmasını önlemek için, 10 FR çapında modifiye bir stent yerleştirildi15. Yukarıda tarif edilen hayvan modelinde, Zantl ve ark. ve Traeger ve ark.13,21 tarafından orijinal CASP modelinde olduğu gibi, dişi hayvanlar yerine hormon varyasyonunu dışlamak için sadece erkek sıçanlar kullanılmıştır.

Yukarıda standart bir şekilde sunulan deney düzeneğinin performansından sonra bile, farklı fare türlerine, hayvan tesisine, cinsiyete ve operatöre bağlı olarak değişkenlik meydana gelebileceği dikkate alınmalıdır. Bu nedenle, stentin boyutunu ve dolayısıyla peritonit ve sepsisin şiddetini ayarlamak gerekebilir. Ayrıca, değişkenliği azaltmak için aynı operatörün hem sCASP'yi hem de kontrolü aynı gün gerçekleştirmesi önerilir.

Sepsis22'de azalmış PaO2 ile hipotansiyon veya solunum yetmezliğinin neden olduğu hipoksi ve iskemi nedeniyle akut böbrek hasarı meydana gelebilir. Hemodinamik ve metabolik koşullardaki değişiklikler, böbrek bütünlüğünü etkileyen ve morbidite ve mortaliteyi etkileyebilen doku hipoksisine yol açmıştır23. Bu nedenle, septik ABH'yi araştırmak için kullanılan bir in vivo modelde hemodinamik ve solunumsal değerlerin sürekli bir değerlendirmesi mevcut olmalıdır. Burada,24,25,26 hastalarla karşılaştırılabilir bir YBÜ kurulumu ile karakterize edilen bir in vivo model sunduk. Kalp atış hızı ve arteriyel kan basıncı gibi hemodinamik değerlerin sürekli ölçülmesini ve kan gazı analizleri için kan alınarak solunum durumunun değerlendirilmesini sağlar. Ayrıca, sürekli izlem ile elde edilen bu veriler, sıvı resüsitasyonu ve anestezi protokolünün adaptasyonu için gerekli ve yardımcıdır.

İnülin ve PAH klerensinin ölçümü ile böbrek fonksiyonunun değerlendirilmesi ancak deney sonunda mümkündür, çünkü yeniden laparotomi ve idrar kesesinin insizyonu gereklidir. Deney sırasında böbrek fonksiyonunun araştırılması gerekiyorsa, kreatinin ve üre gibi standart parametreleri ölçmek için kan örnekleri alınabilir. Bu nedenle, hipovolemiye bağlı böbrek öncesi yetmezliği önlemek için bir sıvı replasmanı yapılması gerektiği dikkate alınmalıdır.

Bu modelin amacı, böbrek yetmezliğinin patofizyolojisi ve tedavisinde daha ileri çalışmalara olanak tanıyan klinik önemi olan septik ABH'nin stabil bir kemirgen kurulumunu oluşturmaktı. Bu model aynı zamanda abdominal sepsis ve septik ABH'nin farklı tedavi stratejilerini araştırmak için de kullanılabilir. Bu nedenle, bu model, bir yoğun bakım ünitesinin klinik ortamına yakın olan septik ABH'nin stabil bir kemirgen kurulumu olarak hizmet edebilir. Ayrıca, tarif edilen model, immün disregülasyon, endotel bozulması, koagülopati, mikrosirkülasyon bozukluğu, farmakoterapi ve resüsitasyon gibi geniş bir in vivo sepsis araştırması spektrumu için değiştirilebilir ve başarıyla kullanılabilir25.

Açıklamalar

Yazarların ifşa edecek hiçbir şeyi yok.

Teşekkürler

M.A. Schick ve N. Schlegel, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) SCHL 1962/2-1 ve SCHL 1962/4-1'den fon aldı.

Malzemeler

NameCompanyCatalog NumberComments
Sprague-Dawley ratsJanvier Labs, France
 Isoflurane CPcp-pharma, Burgdorf, Germany
polyethylen catheter PE 10; 30mA. Hartenstein, Wuerzburg, Germany0.58x0.96 mm
Swivel (375/D/20)Instech, Plymouth Meeting, PA, USA(375/D/20)
plastic button tethersInstech, Plymouth Meeting, PA, USALW105S
PerfusorB. Braun; Melsungen, GermanyPerfusor fm
suction catheter ch. 10B.Braun Melsungen AG, Germanysuction catheter typy „Ideal“; ch. 10
sutureSyneture; USASurgipro; Monofilament Polypropylen 4-0
sutureEthicon; ScotlandProlene; Polypropylen 5-0
14G-i.v. catheterBD Insynte; BD Vialon; Madrid; Spain14GA i.v. catheter
cotton budsNOBA Verbandmittel Danz GmbH u Co KG; Wetter; Germany
rodent respiratorHugo Sachs Elektronik KG, Germanyrodent respirator, Type:7025
MidazolamRatiopharm, GermanyMidazolam
ThermodilutioncatheterADInstruments, Spechbach, Germany
p-Aminohippuric acidSigma-Aldrich; St. Louis; USAp-Aminohippuric acid sodium salt; A3759-25G
InulinSigma-Aldrich; St. Louis; USAInulin-FITC; F3272-1G
FormaldehydeOtto Fischar GmbH & CoKG; Saarbrücken, GermanyFormaldehyde 3.5%
CyclopentanMerck; Darmstadt; GermanyUvasol: 2-Methylbutan
alcohol based scrubSchülke & Mayr GmbH, Norderstedt; Germanykodan Tinktur forte; 45g 2-Propanol, 10g 1-Propanol per 100g
povidone iodine solutionB.Braun Melsungen AG, GermanyBraunol, 7.5g Povidone Iodine per 100g

Referanslar

  1. Angus, D. C., et al. 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. Dellinger, R. P., et al. Surviving sepsis campaign: international guidelines for management of severe sepsis and septic shock: 2012. Crit Care Med. 41, 580-637 (2013).
  3. Moerer, O., Quintel, M. [Sepsis in adult patients - definitions, epidemiology and economic aspects]. Internist (Berl). 50, 788-796 (2009).
  4. Belayev, L. Y., Palevsky, P. M. The link between acute kidney injury and chronic kidney disease. Curr Opin Nephrol Hypertens. 23, 149-154 (2014).
  5. Chao, C. T., et al. The impact of dialysis-requiring acute kidney injury on long-term prognosis of patients requiring prolonged mechanical ventilation: nationwide population-based study. PLoS One. 7, e50675(2012).
  6. Chertow, G. M., Christiansen, C. L., Cleary, P. D., Munro, C., Lazarus, J. M. Prognostic stratification in critically ill patients with acute renal failure requiring dialysis. Arch Intern Med. 155, 1505-1511 (1995).
  7. Doi, K. Role of kidney injury in sepsis. J Intensive Care. 4, 17(2016).
  8. Gomez, H., et al. A unified theory of sepsis-induced acute kidney injury: inflammation, microcirculatory dysfunction, bioenergetics, and the tubular cell adaptation to injury. Shock. 41, 3-11 (2014).
  9. Deitch, E. A. Animal models of sepsis and shock: a review and lessons learned. Shock. 9, 1-11 (1998).
  10. Esmon, C. T. Why do animal models (sometimes) fail to mimic human sepsis? Crit Care Med. 32, S219-S222 (2004).
  11. Rittirsch, D., Hoesel, L. M., Ward, P. A. The disconnect between animal models of sepsis and human sepsis. J Leukoc Biol. 81, 137-143 (2007).
  12. 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).
  13. Zantl, N., et al. Essential role of gamma interferon in survival of colon ascendens stent peritonitis, a novel murine model of abdominal sepsis. Infect Immun. 66, 2300-2309 (1998).
  14. Maier, S., et al. Cecal ligation and puncture versus colon ascendens stent peritonitis: two distinct animal models for polymicrobial sepsis. Shock. 21, 505-511 (2004).
  15. Schick, M. A., et al. Sepsis-induced acute kidney injury by standardized colon ascendens stent peritonitis in rats - a simple, reproducible animal model. Intensive Care Med Exp. 2, (2014).
  16. Schick, M. A., et al. Effects of crystalloids and colloids on liver and intestine microcirculation and function in cecal ligation and puncture induced septic rodents. BMC Gastroenterol. 12, 179(2012).
  17. Schneider, R., et al. Downregulation of organic anion transporters OAT1 and OAT3 correlates with impaired secretion of para-aminohippurate after ischemic acute renal failure in rats. Am J Physiol Renal Physiol. 292, F1599-F1605 (2007).
  18. Schick, M. A., et al. The impact of crystalloid and colloid infusion on the kidney in rodent sepsis. Intensive Care Med. 36, 541-548 (2010).
  19. Bellomo, R., Ronco, C., Kellum, J. A., Mehta, R. L., Palevsky, P. Acute renal failure - definition, outcome measures, animal models, fluid therapy and information technology needs the Second International Consensus Conference of the Acute Dialysis Quality Initiative (ADQI) Group. Crit Care. 8, R204-R212 (2004).
  20. Lustig, M. K., et al. Colon ascendens stent peritonitis--a model of sepsis adopted to the rat: physiological, microcirculatory and laboratory changes. Shock. 28, 59-64 (2007).
  21. Traeger, T., et al. Colon ascendens stent peritonitis (CASP)--a standardized model for polymicrobial abdominal sepsis. J Vis Exp : JoVE. , (2010).
  22. Dyson, A., Rudiger, A., Singer, M. Temporal changes in tissue cardiorespiratory function during faecal peritonitis. Intensive Care Med. 37, 1192-1200 (2011).
  23. Arakelyan, K., et al. Early effects of an x-ray contrast medium on renal T(2) */T(2) MRI as compared to short-term hyperoxia, hypoxia and aortic occlusion in rats. Acta physiol. 208 (2), 202-213 (2013).
  24. Schick, M. A., et al. Balanced hydroxyethylstarch (HES 130/0.4) impairs kidney function in-vivo without Inflammation. PLoS One. 10 (9), e0137247(2015).
  25. Flemming, S., et al. Phosphodiesterase 4 inhibition dose dependently stabilizes microvascular barrier functions and microcirculation in a rodent model of polymicrobial sepsis. Shock. 41, 537-545 (2014).
  26. Flemming, S., et al. Sphingosine-1-phosphate receptor-1 agonist sew2871 causes severe cardiac side effects and does not improve microvascular barrier breakdown in sepsis. Shock. 49 (1), 71-81 (2018).

Yeniden Basımlar ve İzinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi

Izin talebi

Daha Fazla Makale Keşfet

Anahtar Kelimeler Septik akut b brek hasarKolon Ascendens stent peritonitiHayvan modelihemodinamik monit rizasyonyo un bak mb brek fonksiyonu

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Araştırma

Eğitim

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır