نموذج استرداد تجاوز القلبي الرئوي دون نقل الدم أو وكلاء إينوتروبيك في الفئران
Summary
نقدم هنا، بروتوكولا لوصف نموذج استرداد بسيط تجاوز القلبي الرئوي دون نقل الدم أو وكلاء إينوتروبيك في الفئران. يسمح هذا النموذج دراسة طويلة الأجل متعددة من عقابيل الجهاز القلبي الرئوي الالتفافية.
Abstract
تجاوز القلبي الرئوي (CPB) لا غنى عنه في جراحة القلب والأوعية الدموية. لا يزال على الرغم من صقل درامية CPB تقنية وأجهزة، ومضاعفات الجهاز متعدد البروتوكول ذات الصلة لفترة طويلة خرق نتائج جراحات القلب والأوعية الدموية، وقد تزداد سوءا بعد العملية الجراحية من مراضه ووفيات. نماذج حيوانية أتصدى الاستخدام السريري للبروتوكول تمكين توضيح العمليات الفيزيولوجية المرضية التي تحدث أثناء CPB، وتسهيل الدراسات ما قبل السريرية وضع استراتيجيات حماية ضد هذه المضاعفات. نماذج CPB الفئران مفيدة نظراً لزيادة فعالية التكلفة وملاءمة العمليات التجريبية، وطرق الاختبار وفيرة في الجينية أو مستويات البروتين، والاتساق الوراثية. يمكن استخدامها للتحقيق في تنشيط الجهاز المناعي والتوليف من السيتوكينات proinflammatory والتنشيط مجاملة، وإنتاج الجذور الحرة الأكسجين. وقد تم تنقيح نماذج الفئران وحدثت تدريجيا من النماذج الحيوانية الكبيرة. وهنا يصف لنا نموذج بروتوكول بسيط دون نقل الدم و/أو وكلاء إينوتروبيك في الفئران. يسمح هذا الطراز الاسترداد دراسة طويلة الأجل عقابيل الجهاز متعددة من CPB.
Introduction
في عام 1953، الدكتور جون ﻫ. جيبون الابن بنجاح إجراء جراحة القلب الأول باستخدام بروتوكول1، وبعد ذلك أصبح وسيلة أساسية في جراحة القلب والأوعية الدموية. بينما التقنيات والأجهزة قد تم صقل جذريا، الجهاز متعددة مضاعفات تتصل بالبروتوكول لا يزال خرق نتائج جراحات القلب والأوعية الدموية، وقد تؤثر في معدلات الاعتلال والوفيات بعد الجراحة2. هو سبب تلف الجهاز المتصلة ببروتوكول تنشيط الجهاز المناعي والتوليف من السيتوكينات proinflammatory والتنشيط مجاملة، وإنتاج الجذور الحرة الأكسجين2. الفيزيولوجيا المرضية، ومع ذلك، قد لا تم تماما توضيح.
تمكين النماذج الحيوانية أتصدى الاستخدام السريري لبروتوكول توضيح العمليات الفيزيولوجية المرضية أثناء وبعد البروتوكول؛ هذا يمكن أن يسهل الدراسات ما قبل السريرية في وضع استراتيجيات لتجنب هذه المضاعفات. منذ بوبوفيتش وآخرون. أولاً ذكرت نموذجا CPB الفئران في عام 19673، الفئران CPB النماذج قد تم تنقيح، واتخذت تدريجيا محل النماذج الحيوانية الكبيرة نظراً لزيادة فعالية التكلفة وملاءمة العمليات التجريبية، وعدد كبير من أساليب في الاختبار الوراثي و مستويات البروتين. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تكون الفئران فطري متطابقة وراثيا، الحد من التحيز البيولوجية المحتملة.
فابر وآخرون. أولاً إنشاء نموذج استرداد التي سمحت دراسة طويلة الأجل متعددة من عقابيل الجهاز CPB4. مزايا هذا النموذج البسيط البقاء على قيد الحياة هي مرونة (تدفق CPB والمدة) وحالة حيوية مستقرة، وإمكانية تكرار نتائج في التهاب النظامية. نماذج CPB الفئران أصبحت حاسمة بالنسبة للتحقيق في الاستراتيجيات العلاجية التي تهدف إلى الحيلولة دون إصابة الجهاز المتعدد خلال5من البروتوكول، ومؤخرا تم تطوير نماذج مختلفة لمحاكاة الحالات السريرية خلال CPB. دي لانج وآخرون. وضع نموذج لسكتة قلبية، التي يمكن استخدامها لوصف الاستجابات الانزيمية، والوراثية، وغذائها المتصلة بإصابة احتشاء عضلة القلب7. بيترز وآخرون. ترتيب احتشاء عضلة القلب وضخه الخاضعة للمراقبة باستخدام نموذج CPB المنمنمة لتحليل ظيفتها القلب من خلال التنسيق الاسكيمية وضخه إصابة8. جونجويرث وآخرون. أولاً إنشاء نموذج توقيف الدورة الدموية العميقة باردا (الجهات)، الذي يمكن توضيح الضرر العالمي الاسكيمية وضخه بسجلاتها ويدعم إمكانية محصن استراتيجيات6. دراسات استخدام سجلاتها التحقيق في تأثير انخفاض درجة حرارة الجسم وضخه، و/أو تسبب انحلال الدم مما يشير إلى أحداث9. البرد الشديد قد يؤثر على التنشيط والمنظمة للإنزيمات المختلفة ومسارات والآليات ما زالت مجهولة10. من ناحية أخرى، يجب استخدام نماذج سكتة قلبية أو القلب الاسكيمية نماذج للتحقيق في إصابة القلب الاسكيمية وضخه. هذه النماذج المختلفة CPB الفئران أن الخص CPB البشرية العالية قد تكشف عن العمليات المرضية المتصلة بالبروتوكول وتساعد في التخفيف من المضاعفات المتصلة بالبروتوكول.
هذا البروتوكول يوضح نموذج بروتوكول بسيط دون نقل الدم أو وكلاء إينوتروبيك في الفئران. هذا النموذج يسمح لدراسة طويلة الأجل متعددة من عقابيل الجهاز من CPB.
Protocol
Representative Results
Discussion
في هذا النموذج CPB الفئران، مستويات التعبير المصل والرئة السيتوكينات الالتهابية وهمجب-1، عامل نسخ رئيسية تنظيم الردود التحريضية، زيادة هائلة بعد CPB. أظهرت الدراسات السريرية السابقة هو ارتفاع إفراز همجب-1 مستوى المصل في المرضى الذين يخضعون لجراحة القلب والأوعية الدموية11، ومست?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
عن تقديرنا لتقي د. ت.، والدكتور م. فوناموتو لتقديم الدعم التقني لهم.
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 |
References
- Gibbon, J. H. Application of a mechanical heart and lung apparatus to cardiac surgery. Minn Med. 37 (3), 171-185 (1954).
- Apostolakis, E., Filos, K. S., Koletsis, E., Dougenis, D. Lung dysfunction following cardiopulmonary bypass. J Cardiac Surg. 25 (1), 47-55 (2010).
- 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).
- Fabre, O., et al. A recovery model of partial cardiopulmonary bypass in the rat. Perfusion. 16 (3), 215-220 (2001).
- Hirao, S., Masumoto, H., Minatoya, K. Rat cardiopulmonary bypass models to Investigate multi-organ injury. Clin Surg. 2, 1-6 (2017).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Hirao, S., et al. Recombinant human soluble thrombomodulin prevents acute lung injury in a rat cardiopulmonary bypass model. J Thorac Cardiov Sur. , (2017).
- 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).
- 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).
- Liu, K., et al. Curcumin attenuates cardiopulmonary bypass-induced lung oxidative damage in rats. J Cardiovasc Pharm T. 17 (4), 395-402 (2012).
- 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).
- Zhu, X., et al. Establishment of a novel rat model without blood priming during normothermic cardiopulmonary bypass. Perfusion. 29, 63-69 (2014).
- Inoue, K., et al. Deep anesthesia worsens outcome of rats with inflammatory responses. Inflamm Res. 65 (7), 563-571 (2016).
- 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).
