Lipopolysaccharid-Infusion als endotoxämisches Schockmodell für Schweine

Zusammenfassung

Wir stellen ein Protokoll für ein experimentelles endotoxämisches Schockmodell bei Schweinen durch Infusion von Lipopolysaccharid zur Verfügung.

Zusammenfassung

Sepsis und septischer Schock treten häufig bei Patienten auf, die auf Intensivstationen behandelt werden, und gehören zu den häufigsten Todesursachen bei diesen Patienten. Es wird durch eine fehlregulierte Immunantwort auf eine Infektion verursacht. Auch bei optimierter Behandlung bleiben die Sterblichkeitsraten hoch, was weitere Einblicke in die Pathophysiologie und neue Behandlungsmöglichkeiten notwendig macht. Lipopolysaccharid (LPS) ist ein Bestandteil der Zellmembran gramnegativer Bakterien, die häufig für Infektionen verantwortlich sind, die Sepsis und septischen Schock verursachen.

Der Schweregrad und die hohe Mortalität von Sepsis und septischem Schock machen standardisierte experimentelle Studien am Menschen unmöglich. Daher wird ein Tiermodell für weitere Studien benötigt. Das Schwein ist für diesen Zweck besonders gut geeignet, da es dem Menschen in Anatomie, Physiologie und Größe sehr ähnlich ist.

Dieses Protokoll bietet ein experimentelles Modell für den endotoxämischen Schock bei Schweinen durch LPS-Infusion. Wir konnten zuverlässig Veränderungen induzieren, die häufig bei Patienten mit septischem Schock beobachtet werden, einschließlich hämodynamischer Instabilität, Atemversagen und Azidose. So können Forschende wertvolle Erkenntnisse über diese hochrelevante Erkrankung gewinnen und neue Therapieansätze in einem experimentellen Setting evaluieren.

Einleitung

Sepsis und septischer Schock gehören zu den häufigsten Todesursachen bei Patienten, die intensivmedizinisch behandelt werden ^1,2,3. Sepsis entsteht, wenn eine Infektion eine fehlregulierte Immunantwort auslöst, die zu einem Multiorganversagen führt. Sie ist gekennzeichnet durch lebensbedrohliche Symptome, einschließlich hämodynamischer Instabilität, Atemnot, Leber- und Nierenversagen sowie kognitiver Beeinträchtigung ^4,5. Der septische Schock stellt eine Untergruppe der Sepsis mit besonders schweren Symptomen dar, die....

Protokoll

Die Versuche in diesem Protokoll wurden vom Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz, Koblenz, Deutschland, TVA G21-1-080 genehmigt. Die Experimente wurden nach den ARRIVE-Richtlinien durchgeführt. Für diese Studie wurden sechs gesunde männliche deutsche Landrasseschweine im Alter von 2-3 Monaten und einem Gewicht von 30-35 kg verwendet. Der experimentelle Zeitplan ist in Abbildung 1 zusammengefasst. Die Details zu allen in diesem Protokoll verwendeten Materialien und Instrumenten sind in der Materialtabelle aufgeführt.

Diskussion

Wir stellen ein Protokoll zur Induktion experimenteller Endotoxämie bei Schweinen durch LPS-Infusion vor, das darauf abzielt, Veränderungen, die häufig bei Sepsis und septischem Schock beobachtet werden, zuverlässig zu induzieren. In diesem Protokoll müssen mehrere kritische Schritte berücksichtigt werden. Eine ausreichende Sedierung der Schweine vor dem Transport ist entscheidend, um eine stressbedingte Erhöhung der Katecholaminspiegel zu verhindern, die die Ergebnisse beeinträchtigen könnte. Die Intubation von.......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
Atracurium Hikma 50 mg/5mL	Hikma Pharma GmbH, Martinsried
Azaperone (Stresnil) 40 mg/mL	Lilly Deutschland GmbH, Bad Homburg, Germany
BD Discardit II Spritze 2, 5, 10, 20 mL	Becton Dickinson S.A. Carretera, Mequinenza Fraga, Spain	syringe
BD Luer Connecta	Becton Dickinson Infusion Therapy, AB Helsingborg, Schweden	3-way-stopcock
Curafix i.v. classics	Lohmann & Rauscher International GmbH & Co. KG, Rengsdorf, Germany	Cannula retention dressing
Datex Ohmeda S5	GE Healthcare Finland Oy, Helsinki, Finland	hemodynamic monitor
Engström Carestation	GE Heathcare, Madison USA	ventilator
Fentanyl-Janssen 0.05 mg/mL	Janssen-Cilag GmbH, Neuss	fentanyl
Führungsstab, Durchmesser 4.3	Rüsch	endotracheal tube introducer
Incetomat-line 150 cm	Fresenius, Kabi Deutschland, GmbH	perfusor line
Intrafix Primeline	B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany	Infusion line
Introducer sheath 5 Fr.	Terumo Healthcare	arterial introducer
INVOS	Medtronic, Dublin, Ireland	near infrared spectrometry
JOZA Einmal Nitril Untersuchungshandschuhe	JOZA, München, Germany	disposable gloves
Laryngoscope, 45.48.50, KL 2000	Medicon	Laryngoscope handle
Littmann Classic III Stethoscope	3M Deutschland GmbH, Neuss, Germany	stethoscope
LPS (E. coli; Serotype O111:B4)	Sigma-Aldrich, Switzerland
MAC Two-Lumen Central venous access set	Arrow international inc. Reading, PA, USA	venous introducer
Maimed Vlieskompresse	Maimed GmbH, Neuenkirchen, Germany	Fleece compress to fix the tongue
Masimo LNCS Adtx SpO2 sensor	Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA	saturation clip for the tail
Masimo LNCS TC-I SpO2 ear clip sensor	Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA	Saturation clip for the ear
Masimo Radical 7	Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA	periphereal oxygen saturation
Midazolam 15 mg/3 mL	B.Braun Melsungen AG, Germany
Midmark Canine Mask Small Plastic with Diaphragm FRSCM-0005	Midmark Corp., Dayton, Ohio, USA	dog ventilation mask
Monocryl surgical suture	Johnson & Johnson, Belgium
	B.Braun Melsungen AG, Germany	saline solution
NaCl 0.9 %	Sanofi- Aventis, Seutschland GmbH
Octeniderm farblos	Schülke & Mayr GmbH, Nordenstedt, Germany	Alcoholic disinfectant
Original Perfusor syringe 50 mL	B.Braun Melsungen AG, Germany	perfusor syringe
PA-Katheter Swan Ganz 7.5 Fr 110 cm	Edwards Lifesciences LLC, Irvine CA, USA	Swan-Ganz catheter
Perfusor FM Braun	B.Braun Melsungen AG, Germany	syringe pump
PiCCO catheter	PULSION Medical Systems SE, Feldkirchen, DE
Potassium chloride 1 M	Fresenius, Kabi Germany GmbH
Propofol 2% 20 mg/mL (50 mL flasks)	Fresenius, Kabi Deutschland, GmbH
Pulse-contour continous cardiac output System PiCCO2	PULSION Medical Systems SE, Feldkirchen, DE
Rüschelit Super Safety Clear >ID 6/6.5 /7.0 mm	Teleflex Medical Sdn. Bhd, Malaysia	endotracheal tube
Sonosite Micromaxx Ultrasoundsystem	Sonosite Bothell, WA, USA	ultrasound
Stainless Macintosh Größe 4	Welch Allyn69604	blade for laryngoscope
Sterofundin	B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany	Balanced electrolyte solution
Vasco OP sensitive	B.Braun Melsungen AG, Germany	sterile gloves
Vasofix Safety 22 G-16 G	B.Braun Melsungen AG, Germany	venous catheter
VBM Cuff Manometer	VBM Medizintechnik GmbH, Sulz a.N., Germany	cuff pressure gauge