Ein Schweinemodell für akutes Atemversagen mit einer kontinuierlichen Infusion von Ölsäure

Zusammenfassung

Die kontinuierliche Infusion von Ölsäure in die Lungenarterie eines anästhesierten erwachsenen Schweins führt zu akutem Atemversagen und ermöglicht ein kontrolliertes Experimentieren während der akuten respiratorischen Dekompensation.

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt ein Modell für akute Atemnot, bei dem eine zentral verabreichte Ölsäureinfusion bei Yorkshire-Schweinen verwendet wird. Vor den Versuchen wurde jedes Schwein einer Vollnarkose, einer endotrachealen Intubation und einer mechanischen Beatmung unterzogen und mit beidseitigen Kathetern für den zentralen Gefäßzugang der Jugularvene ausgestattet. Ölsäure wurde über einen speziellen Lungenarterienkatheter mit einer Rate von 0,2 ml/kg/h verabreicht. Die Infusion dauerte 60-120 Minuten und führte zu Atemnot. Während des gesamten Experiments wurden verschiedene Parameter wie Herzfrequenz, Atemfrequenz, arterieller Blutdruck, zentralvenöser Druck, pulmonaler Arteriendruck, pulmonaler Kapillarkeildruck, endtidales Kohlendioxid, maximaler Atemwegsdruck und Plateaudruck überwacht. Um die 60-Minuten-Marke herum wurde eine Abnahme des partiellen arteriellen Sauerstoffdrucks (PaO₂) und des Anteils des sauerstoffgesättigten Hämoglobins (SpO₂) beobachtet. Während der Infusion kam es zu einer periodischen hämodynamischen Instabilität, begleitet von einem akuten Anstieg des Lungenarteriendrucks. Die histologische Analyse des Lungenparenchyms nach der Infusion ergab Veränderungen, die auf eine Parenchymschädigung und akute Krankheitsprozesse hindeuten, was die Wirksamkeit des Modells bei der Simulation einer akuten respiratorischen Dekompensation bestätigt.

Einleitung

Die Nutzung von Schweinemodellen in der translationalen Forschung ist von großer Bedeutung für das Verständnis der Humanmedizin¹. Schweinemodelle bieten aufgrund ihrer physiologischen und anatomischen Ähnlichkeiten mit dem Menschen eine wertvolle Plattform für die Untersuchung komplexer Krankheiten und therapeutischer Eingriffe¹. Im Zusammenhang mit akutem Atemversagen bieten Schweinemodelle eine einzigartige Möglichkeit, die pathophysiologischen Mechanismen zu untersuchen, Behandlungsstrategien zu evaluieren und mögliche Interventionen zu beurteilen ^1,2,3

Protokoll

Das Protokoll wurde vom Vanderbilt University Institutional Animal Care and Use Committee (Protokoll M1800176-00) genehmigt und hielt sich strikt an die Richtlinien des National Institute of Health für die Pflege und Verwendung von Labortieren. In diesem Versuch wurden männliche und weibliche Yorkshire-Schweine mit einem Gewicht von etwa 40-45 kg verwendet. Die Tiere wurden aus einer kommerziellen Quelle gewonnen (siehe Materialtabelle). Die derzeitige Praxis beinhaltet kein Screening auf Vorerkrankungen bei den erworbenen Schweinen. Es wird zwar anerkannt, dass diese Praxis die beabsichtigten Ergebnisse beeinträchtig....

Diskussion

Das Schlüsselelement dieses Protokolls besteht darin, den hämodynamischen Zustand des Schweins während der Verabreichung von Ölsäure zur Induktion von Atemnot¹⁵ genau zu überwachen. Für Forscher ist es von größter Bedeutung, sich die notwendige Zeit zu nehmen, um die hämodynamischen Überwachungsgeräte angemessen zu positionieren. Ein spezifischer Nachteil dieses Modells ist die potentielle hämodynamische Instabilität, die als Folge einer Entzündung .......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
1% Isoflurane	Primal, Boston, MA, USA	26675-46-7	https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/792632?gclid=Cj0KCQjw9fqnBhDSARIsAHl cQYS_W-q6tS2s6LQw2Qn7Roa3T GIpTLPf52351vrhgp44foEcRozPqt YaAtvfEALw_wcB
Arterial Catheter	Merit Medical, South Jordan, UT, USA	MAK401	MAK Mini Access Kit 4F
Blood Pressure Amp	AD Instruments, Colorado Springs, CO, USA	FE117	https://www.adinstruments.com/products/bp-blood-pressure-amp
Central Venous Catheter	Arrow International, Cleveland, OH, USA	AK-09800	8.5 Fr. x 4" (10 cm) Arrow-Flex
Disposable Pressure Transducers	AD Instruments, Colorado Springs, CO, USA	MLT0670	https://www.adinstruments.com/products/disposable-bp-transducers
Edwards Lifesciences Triple Stage Venous Cannulas	Edwards Life Sciences, Irvine, CA	TF293702	https://www.graylinemedical.com/products/edwards-lifesciences-triple-stage-venous-cannulas-venous-dual-stage-cannula-tf293702?variant=31851942576185&gad=1& gclid=Cj0KCQiAr8eqBhD3ARIsAIe -buNdmkzavUBaIx-1be7boWn2kW hbUR6QCjaobB08uuK9qJW66JvY TM4aAufGEALw_wcB
Kelly Scissors	MPM Medical Supply, Freehold, NJ 07728	104-5516	https://www.mpmmedicalsupply.com/products/kelly-scissors
Kendall 930 FoamElectrodes	Covidien, Mansfield, MA, USA	22935	https://www.cardinalhealth.com/en/product-solutions/medical/patient-monitoring/electrocardiography/monitoring-ecg-electrodes/radiolucent-electrodes/kendall-930-series-radiolucent-foam-electrodes.html
Ketamine Hydrochloride 100 mg/mL, Injectable Solution, 10 mL	Patterson Veterinary, Loveland, CO 80538	07-894-8462	https://www.pattersonvet.com/ProductItem/078948462?omni=ketamine
LabChart 8 software	AD Instruments, Colorado Springs, CO, USA	N/A	https://www.adinstruments.com/products/labchart
Lahey Retractor	BOSS Instruments LTD, Gordonsville, VA 22942	18-1210	https://bossinstruments.com/product/7-3-4-lahey-thyroid-retractor-6mmx28mm/
Oleic Acid	Sigma-Aldrich, Merck, Darmstadt, Germany	O1008	https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/sial/o1008?gclid=CjwKCAjwzJmlBhBBEiwAEJy Lu2047wRpXqF_Z2BegUyhgZJ _WygsWfErhgrGCIyMp8PxwNH sTZ8qARoCl1QQAvD_BwE&gcl src=aw.ds
Peripheral IV Catheter Angiocath 18-24 G 1.16 inch	McKesson, Irving, TX, USA	329830	https://mms.mckesson.com/product/329830/Becton-Dickinson-381144
Piezoelectrode	MuRata Manuractoring Co, Ltd., Nagaokakyo, Kyoto, Japan	7BB-12-9	https://www.murata.com/en-us/products/productdetail?partno=7BB-12-9
PlasmaLyte	Baxter International, Deerfield, IL, USA	2B2544X	https://www.ciamedical.com/baxter-2b2544x-each-solution-plasma-lyte-a-inj-ph-7-4-1000ml
Pulmonary Artery Catheter	Edwards Life Sciences, Irvine, CA	131F7	Swan Ganz 7F x 110cm
Standard Endotracheal Tubes	Teleflex, Morrisville, NC 27560	5-10313	https://www.teleflex.com/usa/en/product-areas/anesthesia/airway-management/endotracheal-tubes/standard-tubes/index.html
SurgiVet Clearview Foley Catheter, 8 Fr, 55 cm Silicone	Penn Veterinary Supply, Inc, West Rendering, PN 13971	SVCFC1030	https://www.pennvet.com/customer/portal/catalog/home?urile=wcm:path%3APennVet+Catalog/Super+Sku+Catalog/SS0672/Surgivet+Clearview+Silicone+Foley+Catheters
Telazol (Tiletamine HCl and Zolazepam HCl), Injectable Solution, 5 mL	Patterson Veterinary, Loveland, CO 80538	07-801-4969	https://www.pattersonvet.com/ProductItem/078014969?omni=telazol
Welch Allyn E-MacIntosh Standard Laryngoscope Blade	MFIMedical, San Diego, CA 92131	WLA-69242	https://mfimedical.com/products/welch-allyn-e-macintosh-standard-laryngoscope-blade?variant=12965771870285&currency =USD&utm_medium=product_sync &utm_source=google&utm_content =sag_organic&utm_campaign=sag _organic&gclid=Cj0KCQiAr8eqBhD 3ARIsAIe-buMhpgM96qRXkCUKA 6Mhmdat0p93JbecCGTaLStexhV pkUVa9VkWUzgaAr-iEALw_wcB
Xylazine HCl 100 mg/mL, Injectable Solution, 50 mL	Patterson Veterinary, Loveland, CO 80538	07-894-5244	https://www.pattersonvet.com/ProductItem/078945244
Yorkshire Pigs	Oak Hill Genetics, Ewing, IL, USA	138274	Female/Male Swine- Yorkshire/Landrace 81-100lbs