Summary

Kan nakli veya Sıçanlarda Inotropic ajanlar olmadan kurtarma Kardiyopulmoner Bypass modeli

Published: March 23, 2018
doi:

Summary

Burada, kan nakli ya da bir fare inotropic ajanlar olmadan basit kurtarma Kardiyopulmoner bypass modeli tanımlamak için bir iletişim kuralı mevcut. Bu model birden fazla organ sekel Kardiyopulmoner baypas uzun vadeli bir çalışma sağlar.

Abstract

Kardiyopulmoner bypass (KPB) kardiyovasküler cerrahide vazgeçilmezdir. CPB tekniği ve aygıtları, çoklu organ komplikasyonlar dramatik arıtma rağmen ilgili uzun süreli KPB hala kalp damar ameliyatları sonucu güvenliğini aşmasına ve ameliyat sonrası morbidite ve mortalite daha da kötüye gidebilir. Hayvan modelleri KPB klinik kullanımı recapitulating açıklama CPB sırasında meydana patofizyolojik süreçlerin etkinleştirin ve bu komplikasyonlar karşı koruma stratejileri geliştirmek için önceden klinik çalışmalar kolaylaştırmak. Sıçan KPB onların daha fazla maliyet-etkililik, uygun deneysel süreçler, genetik, bol test yöntemleri veya protein düzeyleri ve genetik tutarlılık nedeniyle avantajlı modellerdir. Bunlar bağışıklık sistemi harekete geçirmek ve sentez proinflamatuar sitokinler, iltifat harekete geçirmek ve üretim oksijen serbest radikallerin araştırılması için kullanılabilir. Fare modelleri rafine edilmiş ve yavaş yavaş büyük hayvan modelleri meydana gelmiş. Burada, kan nakli ve/veya bir sıçan inotropic ajanlar olmadan basit bir KPB modeli açıklar. Bu kurtarma modeli birden fazla organ sekel KPB ile uzun vadeli bir çalışma sağlar.

Introduction

1953 yılında Dr. John H. Gibbon Jr. başarıyla KPB1kullanarak ilk kalp cerrahisi yapılan ve daha sonra temel bir modalite kardiyovasküler cerrahi oldu. CPB için ilgili çoklu organ komplikasyonlar hala teknikleri ve cihazlar önemli ölçüde rafine edilmiş iken, kalp damar ameliyatları sonucu güvenliğini aşmasına ve ameliyat sonrası morbidite ve mortalite2etkileyebilir. KPB ile ilgili organ hasarı bağışıklık sistemi harekete geçirmek ve sentez proinflamatuar sitokinler, iltifat harekete geçirmek ve üretim oksijen serbest radikallerin2neden olur. Onun patofizyolojisi, ancak, tam aydınlatılmamıştır değil.

Hayvan modelleri KPB klinik kullanımı recapitulating ve KPB sonrası açıklama patofizyolojik süreçlerin etkinleştirmek; Bu stratejileri bu komplikasyonları önlemek için gelişmekte olan önceden klinik çalışmaları kolaylaştırabilir. Beri Popovic ve ark. ilk KPB rat sıçan KPB manken 19673‘ te rapor modelleri rafine edilmiş ve yavaş yavaş daha fazla maliyet-etkililik, uygun deneysel süreç ve yöntemleri test bir bolluk nedeniyle büyük hayvan modellerin genetik meydana gelmiş ve protein düzeyleri. Buna ek olarak, doğuştan farelerin genetik olarak özdeş, olası biyolojik önyargıları azaltmak olabilir.

Fabre ve ark. ilk kurulan birden fazla organ sekel KPB4uzun süreli çalışma izin bir kurtarma modeli. Bu basit hayatta kalma model avantajları esneklik (KPB akışı ve süre), hayati durumu ve tekrarlanabilirlik sistemik inflamasyon vardır. Sıçan KPB modelleri KPB5sırasında çoklu organ yaralanması önlemek amacı tedavi stratejileri incelenmesi için çok önemli hale gelmiştir ve son zamanlarda klinik durumlar CPB sırasında simülasyonu için çeşitli modeller geliştirilmiştir. De Lange ve ark. Miyokard hasarı7için ilgili enzimatik, genetik ve histolojik yanıt tanımlamak için kullanılan bir kardiyak arrest modeli geliştirdi. Engin ve ark. Miyokard İnfarktüsü ve kontrollü reperfüzyon kalp disfonksiyonu odak iskemi ve reperfüzyon hasarı8üzerinden analiz etmek için kırılan bir KPB modeli kullanılarak düzenlenmiştir. Jungwirth ve ark. ilk kurulan global iskemi ve reperfüzyon hasarı DHCA ve destekler potansiyel nöroprotektif stratejileri6tarafından aydınlatmak derin hipotermik dolaşım tutuklama (DHCA) modeli. DHCA kullanarak çalışmalar hipotermi, reperfüzyon ve/veya hemoliz tetikleyen sinyal olaylar9etkisini araştırmak. Derin hipotermi harekete geçirmek ve çeşitli enzim inactivation etkileyebilir ve yollar ve mekanizmaları bilinmeyen10kalır. Öte yandan, kardiyak arrest modelleri veya kalp iskemi modelleri iskemi ve reperfüzyon kalp yaralanması araştırmak için kullanılmalıdır. Son derece insan KPB özetlemek çeşitli bu sıçan KPB modeller patolojik süreçler için KPB ile ilgili açığa vurmak ve KPB ile ilgili komplikasyonlar etkisinin azaltılmasına yardımcı olur.

Bu iletişim kuralı kan nakli ya da bir fare inotropic ajanlar olmadan basit bir KPB modeli gösterir. Bu modeli birden fazla organ sekel KPB ile uzun süreli çalışma için verir.

Protocol

Deney öncesinde tüm rats bir hafta alışmana verilmesi gerekir. Hayvanlar üzerinde tüm cerrahi işlemler Kılavuzu uygun olarak bakım ve laboratuvar hayvanlarının kullanımı (www.nap.edu/catalog/5140.html) veya diğer uygun etik kurallar için yapılmalıdır. İletişim kuralları hayvan refahı Komitesi devam etmeden önce uygun Kurumu tarafından onaylanması. Tüm sonraki yordamlar aseptik koşullar altında gerçekleştirilmelidir. 1. CPB devre hazırlama <p class="jove_content…

Representative Results

Tüm KPB devre şekil 1 gösterir. Bu modelde fizyolojik değişkenler Şekil 2′ de gösterilen ve rektal ısı dahil, arteryel kan basıncı ve kalp hızı demek. Şekil 3 arteryel kan gazı analizleri de dahil olmak üzere kısmi basınç Arteryel oksijen, Arteryel karbon dioksit, Hematokrit, temel aşırı, serum potasyum ifadesidir ve potansiyel hidrojenin kısmi basınç CPB sırasında gösteri…

Discussion

Bu sıçan KPB modelde, inflamatuar sitokinlerin ve HMGB-1, inflamatuar yanıt düzenleyen bir anahtar transkripsiyon faktörü serum ve akciğer ifade düzeyleri önemli ölçüde KPB sonra arttı. HMGB-1 düzeyine serum salgılanmasını kalp damar cerrahisi11geçiren hastalarda yükselmiş ve en yüksek serum HMGB-1 seviye CPB sırasında daha ağır sistemik inflamatuar yanıt sendromu ile ilişkili olduğu önceki klinik çalışmalar gösterdi ve akciğer oksijenasyonu bozulma KPB<sup class=…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Takdir Dr. T. Taki ve Dr. M. Funamoto ve teknik destek için genişletilir.

Materials

Rodent Ventilator 7025 Ugo Basile 7025 Ventilator
OxiQuant B ENVITEC 46-00-0023 Oxygen Sensor
CMA 450 Temperature Controller CMA 8003759 Temperature Controller
CMA 450 Heating Pad CMA 8003763
CMA 450 Rectal Probe CMA 8003761
DIN(8) to Disposable BP Transducer ADInstruments MLAC06
Disposable BP Transducer ADInstruments MLT0670
IX-214 Data Recorder iWorx Systems IWX-214 amplifier
LabScribe software iWorx Systems software
Roller pump Furue Science Model RP-VT pump
Happy Cath Medikit EB 19G 4HCLs PP 17-gauge multiorifice angiocatheter
SURFLO ETFE I.V. Catheter Terumo SR-OX2419CA 24-gauge angiocatheter
Oxygenator Mera HPO-002
CPB circuit Mera custom-made
Hespander fluid solution Fresenius Kabi 3319547A4035 Hydroxyethyl starch

Referencias

  1. Gibbon, J. H. Application of a mechanical heart and lung apparatus to cardiac surgery. Minn Med. 37 (3), 171-185 (1954).
  2. Apostolakis, E., Filos, K. S., Koletsis, E., Dougenis, D. Lung dysfunction following cardiopulmonary bypass. J Cardiac Surg. 25 (1), 47-55 (2010).
  3. Popovic, P., Horecky, J., Popovic, V. P. Instrumental responses in rats after hypothermic cardiopulmonary by-pass. P Soc Exp Biol Med. 126 (1), 225-228 (1967).
  4. Fabre, O., et al. A recovery model of partial cardiopulmonary bypass in the rat. Perfusion. 16 (3), 215-220 (2001).
  5. Hirao, S., Masumoto, H., Minatoya, K. Rat cardiopulmonary bypass models to Investigate multi-organ injury. Clin Surg. 2, 1-6 (2017).
  6. Jungwirth, B., et al. Neurologic outcome after cardiopulmonary bypass with deep hypothermic circulatory arrest in rats: description of a new model. J Thorac Cardiov Sur. 131 (4), 805-812 (2006).
  7. de Lange, F., Yoshitani, K., Podgoreanu, M. V., Grocott, H. P., Mackensen, G. B. A novel survival model of cardioplegic arrest and cardiopulmonary bypass in rats: a methodology paper. J Cardiothorac Surg. 3, 51 (2008).
  8. Peters, S., et al. An experimental model of myocardial infarction and controlled reperfusion using a miniaturized cardiopulmonary bypass in rats. Interact Cardiovasc Th. 19 (4), 561-564 (2014).
  9. Engels, M., et al. A cardiopulmonary bypass with deep hypothermic circulatory arrest rat model for the investigation of the systemic inflammation response and induced organ damage. J Inflamm. 11 (26), (2014).
  10. Pinto, A., et al. The extracellular isoform of superoxide dismutase has a significant impact on cardiovascular ischaemia and reperfusion injury during cardiopulmonary bypass. Eur J Cardio-Thorac. 50 (6), 1035-1044 (2016).
  11. Zhang, Z., Wu, Y., Zhao, Y., Xiao, X., Liu, J., Zhou, X. Dynamic changes in HMGB1 levels correlate with inflammatory responses during cardiopulmonary bypass. Exp Ther Med. 5 (5), 1523-1527 (2013).
  12. Kohno, T., et al. Impact of serum high-mobility group box 1 protein elevation on oxygenation impairment after thoracic aortic aneurysm repair. Heart Vessels. 26 (3), 306-312 (2011).
  13. Tseng, C. C., et al. Impact of serum biomarkers and clinical factors on intensive care unit mortality and 6-month outcome in relatively healthy patients with severe pneumonia and acute respiratory distress syndrome. Dis Markers. 2014, (2014).
  14. Paparella, D., Yau, T. M., Young, E. Cardiopulmonary bypass induced inflammation: pathophysiology and treatment. An update. Eur J Cardio-Thorac. 21 (2), 232-244 (2002).
  15. Hirao, S., et al. Recombinant human soluble thrombomodulin prevents acute lung injury in a rat cardiopulmonary bypass model. J Thorac Cardiov Sur. , (2017).
  16. Yamazaki, S., Inamori, S., Nakatani, T., Suga, M. Activated protein C attenuates cardiopulmonary bypass-induced acute lung injury through the regulation of neutrophil activation. J Thorac Cardiov Sur. 141 (5), 1246-1252 (2011).
  17. Wang, C. T., Zhang, L., Wu, H. W., Wei, L., Xu, B., Li, D. M. Doxycycline attenuates acute lung injury following cardiopulmonary bypass: involvement of matrix metalloproteinases. Int J Clin Exp Patho. 7 (11), 7460-7468 (2014).
  18. Liu, K., et al. Curcumin attenuates cardiopulmonary bypass-induced lung oxidative damage in rats. J Cardiovasc Pharm T. 17 (4), 395-402 (2012).
  19. Taki, T., et al. Fetal mesenchymal stem cells ameliorate acute lung injury in a rat cardiopulmonary bypass model. J Thorac Cardiov S. 153 (3), 726-734 (2017).
  20. Zhu, X., et al. Establishment of a novel rat model without blood priming during normothermic cardiopulmonary bypass. Perfusion. 29, 63-69 (2014).
  21. Inoue, K., et al. Deep anesthesia worsens outcome of rats with inflammatory responses. Inflamm Res. 65 (7), 563-571 (2016).
  22. Bradfield, J. F., Schachtman, T. R., McLaughlin, R. M., Steffen, E. K. Behavioral and physiologic effects of inapparent wound infection in rats. Lab Anim Sci. 42 (6), 572-578 (1992).

Play Video

Citar este artículo
Hirao, S., Masumoto, H., Itonaga, T., Minatoya, K. A Recovery Cardiopulmonary Bypass Model Without Transfusion or Inotropic Agents in Rats. J. Vis. Exp. (133), e56986, doi:10.3791/56986 (2018).

View Video