Colon ascendens Stent Peritonitis (CASP) - ein standardisiertes Modell für polymikrobiellen Abdominal Sepsis
Summary
Das Colon ascendens Stent Peritonitis (CASP) ist ein hoch standardisiertes Modell für polymikrobiellen abdominalen Sepsis bei Nagetieren. Dieser Artikel beschreibt das chirurgische Verfahren der CASP. Die CASP Modell und seine Varianten ermöglichen die systematische Untersuchung verschiedener Probleme rund um das Thema Sepsis.
Abstract
Sepsis bleibt ein hartnäckiges Problem auf Intensivstationen in der ganzen Welt. Das Verständnis der komplexen Mechanismen der Sepsis ist die Voraussetzung für die Etablierung neuer therapeutischer Ansätze in diesem Bereich. Daher sind Tiermodelle erforderlich, dass in der Lage, genau imitieren die menschliche Krankheit und auch ausreichend mit wissenschaftlichen Fragen befassen werden. Das Colon ascendens Stent Peritonitis (CASP) ist ein hoch standardisiertes Modell für polymikrobiellen abdominalen Sepsis bei Nagetieren. In diesem Modell wird eine kleine Stents chirurgisch in den aufsteigenden Dickdarm von Mäusen oder Ratten, die zu einer kontinuierlichen Austritt von Darmbakterien in die Bauchhöhle eingeführt. Das Verfahren führt zu Peritonitis, systemische Bakteriämie, Orgel Infektion durch Darmbakterien, und die systemische, sondern auch lokale Freisetzung von mehreren pro-und anti-inflammatorischen Zytokinen. Die Letalität der CASP kann durch den Durchmesser der eingelegten Stents gesteuert werden. Eine Variante dieses Modells, das sogenannte CASP mit Intervention (Caspi) wirft Gelegenheit, den septischen Fokus durch eine zweite Operation nach üblichen Verfahren in der klinischen Praxis zu entfernen. CASP ist eine leicht erlernbare und hoch reproduzierbare Modell, imitiert den klinischen Verlauf der abdominalen Sepsis. Es führt so zu Fragen in mehreren wissenschaftlichen Disziplinen wie zB Immunologie, Infektiologie, oder eine Operation zu studieren.
Protocol
Discussion
CASP ist ein polymikrobiellen Modell der abdominalen Sepsis, dass die meisten Kriterien für eine wertvolle Sepsis-Modell postuliert erfüllt: CASP können in kleinen Tieren durchgeführt werden, ist in hohem Maße reproduzierbar, leicht durch Standard-Parameter zu überwachen, sorgt für gute Auslesen Möglichkeiten, und ahmt klinischen Einstellungen abdominalen Sepsis. In einer vergleichenden Studie konnten wir zeigen, dass CASP zu diffundieren mit der frühen und stetig wachsenden systemischen Infektion und Entzündung (systemische inflammatorische Response-Syndrom) Peritonitis führt, während cecal Ligatur und Punktion (CLP) zeigt ein Modell des intra-abdominale Abszesse mit nachhaltigem und Moll Anzeichen einer systemischen Entzündung (1). Die Technik des Caspi präsentiert eine Möglichkeit, den klinischen Verlauf der Peritonitis mit konsekutiver chirurgischer Schwerpunkt Abwasserentsorgung, die die wichtigste therapeutische Prinzip beim Menschen zu simulieren. CASP kann für alle Fragen rund um Sepsis oder Peritonitis angewendet werden und ist daher nützlich für alle Disziplinen, die sich mit Sepsis-Forschung, zum Beispiel Immunologie, Pharmakologie, Chirurgie, Intensivmedizin, etc. Eine Auswahl von Publikationen über verschiedene Themen der Sepsis mit dem CASP Modell unter (1-14) gegeben.
Beim Starten mit CASP, sollte man sich bewusst sein, dass einige der Praxis notwendig, um den Vorgang genau und schnell durchzuführen ist. Chirurgische Erfahrung kann hilfreich sein, ist aber nicht erforderlich. Wir empfehlen Erkennung von Letalität als Parameter für die korrekte Durchführung der CASP. Man sollte mit 14G CASP anfangs eine Stent ist einfacher zu handhaben als eine dünne. Ein ausgebildeter CASP Chirurg ist in der Lage, eine Maus innerhalb von 10 Minuten zu betreiben. Vor Beginn der Experimente, sollten Sie sicherstellen, dass Sie in der Nähe dieser Zeit sind. Wenn Sie einige Erfahrung mit dem chirurgischen Eingriff gewonnen, sollten Sie führen ein Überleben kinetische, um Ihre Fähigkeiten zu prüfen. 14G CASP sollte in eine 100% ige Letalität führt. Anfänger in unserem Labor haben zu beweisen, dass sie in der Lage, eine 100% ige Letalität mit 14G CASP erzeugen, bevor sie mit den Experimenten beginnen. Zusätzlich Bakteriologie und Zytokin-Messungen durchgeführt werden, um Sepsis zu überprüfen. Wenn Sie Probleme im Anfang bei der mikrochirurgischen Schritte CASP haben, kann der Einsatz von Lupen oder ein Operationsmikroskop hilfreich sein. Aber im Prinzip kann CASP auch ohne diese Programme ausgeführt werden. Für Reproduktion unserer Überlebensraten, ist es absolut notwendig, dass die gleichen Materialien, vor allem die Stents (BD Venflon, siehe unten), verwendet werden. Andernfalls sind erhebliche Schwankungen der Ergebnisse möglich. Darüber hinaus empfehlen wir, dass es Abweichungen von den Ergebnissen abhängig, zum Beispiel, die Individualität der Chirurg sein. Allerdings sollte der Einfluss von Faktoren wie klein sein.
Zusammenfassend ist CASP eine praktikable, einfache, reproduzierbare und wertvolle Sepsis Modell, das ahmt die klinische Situation der abdominalen Sepsis. Es eignet sich daher für alle Bereiche der Sepsis-Forschung.
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die Autoren danken Nico Zantl, Klaus Pfeffer und Bernhard Holzmann. Diese Studie wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, Bonn-Bad Godesberg, Deutschland (; Vo 450/10-1 GRK-840) unterstützt.
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Narcotic fluid | Mix 0.5 mL Rompun with 4.0 mL Ketanest, and add 5.5 mL of saline solution (0.9%). For complete anesthesia, inject intraperitoneally 10 μL/g body weight | |||
| Rompun (20 mg/ml Xylazine) | Bayer AG 51368 Leverkusen, Germany | |||
| Ketanest (25mg/ml Esketamine) | Pfizer Pharma GmbH, 10785 Berlin, Germany | 647028001E | ||
| BD Venflon 18GA (1,2x45mm, 80ml/min) | BD Biosciences, Franklin Lakes, NJ USA 07417 | 391457 | ||
| BD Venflon 16GA (1,7x45mm, 180ml/min) | BD Biosciences, Franklin Lakes, NJ USA 07417 | 391455 | ||
| BD Venflon 14GA (2,0x45mm, 270ml/min) | BD Biosciences, Franklin Lakes, NJ USA 07417 | 391456 | ||
| Catgut Polyester 4/0 white, non absorbable | Catgut GmbH, 08258 Markneukirchen, Germany | 17218113 | ||
| Mariderm black 7/0, non absorbable | Catgut GmbH, 08258 Markneukirchen, Germany | 18104900 |
Riferimenti
- Maier, S., Traeger, T., Entleutner, M., Westerholt, A., Kleist, B., Huser, N., Holzmann, B., Stier, A., Pfeffer, K., Heidecke, C. D. Cecal ligation and puncture versus colon ascendens stent peritonitis: two distinct animal models for polymicrobial sepsis. Shock. 21, 505-511 (2004).
- Bougaki, M., Searles, R. J., Kida, K., Yu, J. D. e., Buys, E. S., Ichinose, F. NOS3 protects against systemic inflammation and myocardial dysfunction in murine polymicrobial sepsis. Shock. , (2009).
- Buras, J. A., Holzmann, B., Sitkovsky, M. Animal models of sepsis: setting the stage. Nat Rev Drug Discov. 4, 854-865 (2005).
- Busse, M., Traeger, T., Potschke, C., Billing, A., Dummer, A., Friebe, E., Kiank, C., Grunwald, U., Jack, R. S., Schutt, C., Heidecke, C. D., Maier, S., Broker, B. M. Detrimental role for CD4+ T lymphocytes in murine diffuse peritonitis due to inhibition of local bacterial elimination. Gut. 57, 188-195 (2008).
- Daubeuf, B., Mathison, J., Spiller, S., Hugues, S., Herren, S., Ferlin, W., Kosco-Vilbois, M., Wagner, H., Kirschning, C. J., Ulevitch, R., Elson, G. TLR4/MD-2 monoclonal antibody therapy affords protection in experimental models of septic shock. J Immunol. 179, 6107-6114 (2007).
- Entleutner, M., Traeger, T., Westerholt, A., Holzmann, B., Stier, A., Pfeffer, K., Maier, S., Heidecke, C. D. Impact of interleukin-12, oxidative burst, and iNOS on the survival of murine fecal peritonitis. Int J Colorectal Dis. 21, 64-70 (2006).
- Kerschen, E. J., Fernandez, J. A., Cooley, B. C., Yang, X. V., Sood, R., Mosnier, L. O., Castellino, F. J., Mackman, N., Griffin, J. H., Weiler, H. Endotoxemia and sepsis mortality reduction by non-anticoagulant activated protein. C. J Exp Med. 204, 2439-2448 (2007).
- Kiank, C., Koerner, P., Kessler, W., Traeger, T., Maier, S., Heidecke, C. D., Schuett, C. Seasonal variations in inflammatory responses to sepsis and stress in mice. Crit Care Med. 35, 2352-2358 (2007).
- Lustig, M. K., Bac, V. H., Pavlovic, D., Maier, S., Grundling, M., Grisk, O., Wendt, M., Heidecke, C. D., Lehmann, C. Colon ascendens stent peritonitis–a model of sepsis adopted to the rat: physiological, microcirculatory and laboratory changes. Shock. 28, 59-64 (2007).
- Traeger, T., Kessler, W., Assfalg, V., Cziupka, K., Koerner, P., Dassow, C., Breitbach, K., Mikulcak, M., Steinmetz, I., Pfeffer, K., Heidecke, C. D., Maier, S. Detrimental role of CC chemokine receptor 4 in murine polymicrobial sepsis. Infect Immun. 76, 5285-5293 (2008).
- Traeger, T., Kessler, W., Hilpert, A., Mikulcak, M., Entleutner, M., Koerner, P., Westerholt, A., Cziupka, K., Rooijen, N. v. a. n., Heidecke, C. D., Maier, S. Selective depletion of alveolar macrophages in polymicrobial sepsis increases lung injury, bacterial load and mortality but does not affect cytokine release. Respiration. 77, 203-213 (2009).
- Traeger, T., Mikulcak, M., Eipel, C., Abshagen, K., Diedrich, S., Heidecke, C. D., Maier, S., Vollmar, B. Kupffer cell depletion reduces hepatic inflammation and apoptosis but decreases survival in abdominal sepsis. Eur J Gastroenterol Hepatol. , (2010).
- Weighardt, H., Kaiser-Moore, S., Schlautkotter, S., Rossmann-Bloeck, T., Schleicher, U., Bogdan, C., Holzmann, B. Type I IFN modulates host defense and late hyperinflammation in septic peritonitis. J Immunol. 177, 5623-5630 (2006).
- Zantl, N., Uebe, A., Neumann, B., Wagner, H., Siewert, J. R., Holzmann, B., Heidecke, C. D., Pfeffer, K. 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).
