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.

1. Vorbereitung der Maus <ol><li> Anesthetize der Maus durch intraperitoneale Injektion des Betäubungsmittels Flüssigkeit (siehe Tabelle der Reagenzien) und platziere sie in Rückenlage. </li><li> Die Füße der Maus müssen mit Klebeband auf der Platte befestigt werden, um eine stabile Position des Tieres während der Operation zu gewährleisten. </li></ol> 2. Betrieb <ol><li> Nehmen Sie eine iv Kanüle, die üblicherweise für iv Injektionen bei Menschen verwendet, und schnitzen ihre Kunststoffrohr zirkular 2mm von der Spitze. Wir verwenden drei verschiedene Größen von Kanülen, die Sterblichkeitsraten (BD Venflon 18GA (1,2 x45mm, 80 mL / min); 16GA (1,7 x45mm, 180 mL / min) 14GA (2,0 x45mm, 270 mL / min)) zu kontrollieren. </li><li> Nach gründlicher Desinfektion der Bauchhaut, incise es entlang der Mittellinie ca. 15mm. Öffnen Sie die peritoneale Höhle durch Einschneiden der Bauchmuskeln und dem Bauchfell entlang der Linea alba. </li><li> Identifizieren Sie die Zökalpol und ziehen Sie vorsichtig Blinddarm, terminalen Ileum und Colon ascendens aus dem Bauch durch die Verwendung von Wattestäbchen. </li><li> 15mm distal von der Ileozökalklappe, hat man zu durchdringen die Wand des Colon ascendens mit einer 7 / 0 Nahtmaterial. Dabei haben Läsionen des Darms Schiffe zu vermeiden. Die Naht ist auf der Kolon-Wand durch zwei chirurgische Knoten befestigt. </li><li> Jetzt Punktion des Colon ascendens mit dem vorbereiteten Kanüle 1-2 mm proximal vom 7 / 0 Nahtmaterial. Schieben Sie die Kanüle in den Dickdarm bis die Furche in das Kunststoffrohr befindet sich auf einem Niveau mit der Serosa. </li><li> Legen Sie die freien Enden der 7 / 0 Nahtmaterial um die Kanüle und Ort einer zweifachen Knoten genau in die vorbereiteten Furche der Kunststoffrohr. </li><li> Nun nehmen Sie die Nadel des 7 / 0 Nahtmaterial und nähen sie durch die antimesenteriale Wand des Dickdarms. Nacheinander wurden zwei chirurgische Knoten ausgeführt werden, um zusätzlich fixieren das Kunststoffrohr in den Kolonwand werden. Schneiden Sie die Fadenenden. </li><li> Rufen Sie die Eisen Teil der Kanüle ein wenig und schneiden das Kunststoffrohr aus der Nähe (1mm) die Festsetzung 7 / 0 Nahtmaterial. </li><li> Nun muss man vorsichtig Milch Stuhl aus dem Blinddarm in Richtung des Dickdarms Stent durch den Einsatz von Wattestäbchen, bis ein kleines Trinkgeld von Stuhl erscheint oben auf dem Stent. </li><li> Setzen Sie den Darm wieder in den peritonealen Höhle und performe Flüssigkeitszufuhr durch intraperitoneale Gabe von 0,5 ml Kochsalzlösung. </li><li> Schließen Sie das Bauchfell mit fortlaufenden Naht (4 / 0). </li><li> Schließen Sie die Haut mit singulären Nähten (4 / 0). </li></ol> 3. Postoperative Pflege <ol><li> Setzen Sie das Tier zurück in seinen Käfig, der genügend Nahrung und Wasser enthalten sollte. Für Analgesie sollte intraperitoneale Verabreichung eines starken analgetischen Substanz (wir verwenden Buprenorphin) regelmäßig durchgeführt werden. </li><li> Innerhalb der ersten zwei Tage nach der Operation, hat man die Kontrolle der Tiere alle 6 Stunden. </li></ol> 4. Sham CASP <ol><li> Führen Sie die Schritte 1,1-2,4. </li><li> Nicht durchlöchern den Dickdarm. Nur die Schritte 2,6-2,8. </li><li> Führen Sie die Schritte 2,10-3,2. </li></ol> 5. Caspi <ol><li> Führen CASP mit einer 14G Kanüle folgenden Schritte 1,1-3,1 </li><li> 5h nach CASP, muss man das Tier wieder in Betrieb. Vorbereiten und betäuben die Maus wieder nach den Schritten von 1,1 bis 1,2 </li><li> Öffnen Sie die Nähte der Bauchwand. </li><li> Ziehen Sie das Colon ascendens mit dem Stent eingesetzt. </li><li> Schneiden Sie vorsichtig die Fäden Fixierung des Stents und entfernen Sie den Stent. </li><li> Schließen Sie die Fehler in den Dickdarm mit Einzel-invertierenden Einzelknopfnähten (7 / 0). </li><li> Setzen Sie den Darm wieder in die Bauchhöhle und bündig diese zweimal mit 10 ml Kochsalzlösung. </li><li> Schließen Sie das Bauchfell mit fortlaufenden Naht (4 / 0). </li><li> Schließen Sie die Haut mit singulären Nähten (4 / 0). </li><li> Folgen Sie den Schritten von 3,1 bis 3,2 </li></ol> 6. Repräsentative Ergebnisse Innerhalb weniger Stunden nach der Operation, zeigen Tiere klinische Zeichen einer beginnenden Sepsis. Typische Symptome der Krankheit Mobilität, horrent Mantel reduziert, Schwitzen, verminderte Nahrungsaufnahme, Gewichtsverlust und reduzierte auch Wochenende Verhalten. Tiere entwickeln eine schwere Peritonitis mit konsekutiver systemische Infektion in der Regel innerhalb von 48 Stunden sterben. Abhängigkeit von der eingelegten Stents Größe können unterschiedliche Sterblichkeitsraten erzeugt werden. A 14G Stent Ergebnisse in 100% Mortalität, gibt 16G 70% Mortalität und Mortalität von 50% kann durch Verwendung eines 18G-Stent (Abbildung 1a) erreicht werden. Die Sham-Betrieb ergibt sich eine Überlebensrate von 100%. Normalerweise sterben alle Tiere der ersten 48 Stunden nach CASP dazwischen. So können alle Tiere, die lebend zu diesem Zeitpunkt sind als Überlebende betrachtet werden. Wir empfehlen jedoch, eine zusätzliche Beobachtungszeit von mindestens 72 Stunden zu selten &quot;späten Todesfälle&quot; nach CASP erkennen. Das Ergebnis der Caspi ist abhängig von der Zeit nach CASP wenn der Stent entfernt wird. Eine Intervention 3h nach CASP ergibt sich eine Überlebensrate von 45%. Wenn der Stent 5h entfernt, nachdem CASP, nur 10% derDie Tiere überleben die Prozedur. Ein Stent Entfernung nach 9h ergibt sich eine Mortalität von 100% (Abb. 1b). Sham Caspi führt zu 100% ige Überlebensrate. Für Caspi Einstellungen, empfehlen wir einen Beobachtungszeitraum von 10 Tagen, weil es in der Regel Tiere, die später als 48 Stunden nach CASP sterben. Makroskopische Untersuchung der abdominalen Situs 24 Stunden nach CASP zeigt typische Zeichen von Peritonitis: Ödem, Vasodilatation, erythematöser Darmwand, scharfe Abgrenzung der Peyer-Plaques, Darm Lähmung, freie Flüssigkeit und septischen Sekretion (Abbildung 2). Die systemische Infektion kann durch bakteriologische Analyse gezeigt werden. 12 Stunden nach CASP, massive bakterielle Beträge können in Peritoneallavage erkannt werden, Blut, Leber, Lunge, Milz und Nieren. Qualitative Analyse von Bakterien zeigt eine systemische Infektion durch typische Darmbakterien wie E. coli, Bacteroides Spezies, Enterococcus species, etc. (Abbildung 3). CASP-induzierten Sepsis manifestiert sich in lokalen und auch systemischen Freisetzung von pro-und anti-inflammatorische Zytokine und Chemokine. 12 Stunden nach CASP, erhebliche Mengen an TNF, IL-1β, IL-6, IL-10, MCP-1 und andere können durch ELISA im Blut, sondern auch in Überständen von Orgel Suspensionen, z. B. Leber, Lunge, Milz, Niere gemessen (Abb. 4). Bei der Festlegung CASP in Ihrem Labor, Überlebensraten, Bakteriologie und Zytokinfreisetzung sollte als Regelparameter für die korrekte Durchführung der CASP genommen werden. Später können diese Parameter genommen als Standard ausgelesen System für alle experimentellen Einstellungen. <img src="/files/ftp_upload/2299/2299fig1.jpg" alt="Abbildung 1" /> Abbildung 1a: Überleben nach CASP. Die Überlebensraten nach CASP Operation hängen vom Durchmesser der eingelegten Stents. 14G CASP Ergebnisse in einer Mortalitätsrate von 100%, 16G CASP Ergebnisse in 70% Mortalität und 18G CASP führt zu 50% Mortalität. Sham CASP ist mit einer Überlebensrate von 100% verbunden. . n = 20/group B: Überlebensraten nach Caspi Operation am Zeitpunkt der Stent-Entfernung ab. Stententfernung bei 3h nach 14G CASP führt zu einer Sterblichkeitsrate von 55%. Stententfernung um 5 Uhr nach 14G CASP Ergebnisse in einer Mortalitätsrate von 90%, während Stententfernung bei 9h nach 14G CASP Ergebnisse in 100% Mortalität. Sham Caspi (5h) ergibt sich eine Überlebensrate von 100%. n = 10/group (Sham Caspi, Caspi 9h), n = 20/group (3h Caspi, 5h Caspi). <img src="/files/ftp_upload/2299/2299fig2.jpg" alt="Abbildung 2" /> Abbildung 2: Abdominal situs 24 Stunden nach CASP. Die Bauchdecke entfernt wurde 24 Stunden nach 16G CASP oder sham CASP jeweils. Der Situs der scheinoperierten Maus aussieht physiologischen. Im Gegensatz dazu zeigen CASP Ergebnisse in Ödeme, Hyperämie, dilatiert Darm und Abgrenzung der Peyer-Plaques schwere Bauchfellentzündung. <img src="/files/ftp_upload/2299/2299fig3.jpg" alt="Abbildung 3" /> Abbildung 3: Bakteriologie. CASP führt zu schweren Infektion von mehreren Kompartimenten und Organen durch die Darmbakterien in 12h nach der Operation. Bakterielle Zahlen werden als Kolonie-bildende Einheiten (KBE) pro ml, bzw. gegeben. Bakterienkulturen aus scheinoperierten Mäusen entnommen sind völlig steril (nicht dargestellt). 16G CASP, n = 5/group. <img src="/files/ftp_upload/2299/2299fig4.jpg" alt="Abbildung 4" /> Abbildung 4: Zytokine. CASP löst eine systemische Immunantwort wie mehrere Zytokine und Chemokine nachweisbar in Plasma und auch in Orgel Überstände. Die Abbildung zeigt beispielhaft die pro-inflammatorischen Zytokinen Tumor Nekrose Faktor (TNF) und Interleukin-6 (IL-6) sowie die vorwiegend anti-inflammatorische IL-10. 12h nach CASP können bemerkenswerten Spiegel im Plasma, Leber, Lunge und Milz nachgewiesen werden. Allerdings kann IL-10 nicht in Lunge und Milz nach CASP erkannt werden. Sham-Betrieb zu keiner Zytokinsekretion (nicht dargestellt) führen. 16G CASP, n = 5/group.

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	<li>Maier, S., Traeger, T., Entleutner, M., Westerholt, A., Kleist, B., Huser, N., Holzmann, B., Stier, A., Pfeffer, K., Heidecke, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cecal+ligation+and+puncture+versus+colon+ascendens+stent+peritonitis:+two+distinct+animal+models+for+polymicrobial+sepsis.">Cecal ligation and puncture versus colon ascendens stent peritonitis: two distinct animal models for polymicrobial sepsis.</a> Shock. 21, 505-511 (2004).</li><li>Bougaki, M., Searles, R. J., Kida, K., Yu, J. D. e., Buys, E. S., Ichinose, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NOS3+protects+against+systemic+inflammation+and+myocardial+dysfunction+in+murine+polymicrobial+sepsis.">NOS3 protects against systemic inflammation and myocardial dysfunction in murine polymicrobial sepsis.</a> Shock. , (2009).</li><li>Buras, J. A., Holzmann, B., Sitkovsky, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+sepsis:+setting+the+stage.">Animal models of sepsis: setting the stage.</a> Nat Rev Drug Discov. 4, 854-865 (2005).</li><li>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. 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D., Lehmann, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Colon+ascendens+stent+peritonitis--a+model+of+sepsis+adopted+to+the+rat:+physiological,+microcirculatory+and+laboratory+changes.">Colon ascendens stent peritonitis--a model of sepsis adopted to the rat: physiological, microcirculatory and laboratory changes.</a> Shock. 28, 59-64 (2007).</li><li>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. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detrimental+role+of+CC+chemokine+receptor+4+in+murine+polymicrobial+sepsis.">Detrimental role of CC chemokine receptor 4 in murine polymicrobial sepsis.</a> Infect Immun. 76, 5285-5293 (2008).</li><li>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. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+depletion+of+alveolar+macrophages+in+polymicrobial+sepsis+increases+lung+injury,+bacterial+load+and+mortality+but+does+not+affect+cytokine+release.">Selective depletion of alveolar macrophages in polymicrobial sepsis increases lung injury, bacterial load and mortality but does not affect cytokine release.</a> Respiration. 77, 203-213 (2009).</li><li>Traeger, T., Mikulcak, M., Eipel, C., Abshagen, K., Diedrich, S., Heidecke, C. D., Maier, S., Vollmar, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kupffer+cell+depletion+reduces+hepatic+inflammation+and+apoptosis+but+decreases+survival+in+abdominal+sepsis.">Kupffer cell depletion reduces hepatic inflammation and apoptosis but decreases survival in abdominal sepsis.</a> Eur J Gastroenterol Hepatol. , (2010).</li><li>Weighardt, H., Kaiser-Moore, S., Schlautkotter, S., Rossmann-Bloeck, T., Schleicher, U., Bogdan, C., Holzmann, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Type+I+IFN+modulates+host+defense+and+late+hyperinflammation+in+septic+peritonitis.">Type I IFN modulates host defense and late hyperinflammation in septic peritonitis.</a> J Immunol. 177, 5623-5630 (2006).</li><li>Zantl, N., Uebe, A., Neumann, B., Wagner, H., Siewert, J. R., Holzmann, B., Heidecke, C. D., Pfeffer, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Essential+role+of+gamma+interferon+in+survival+of+colon+ascendens+stent+peritonitis,+a+novel+murine+model+of+abdominal+sepsis.">Essential role of gamma interferon in survival of colon ascendens stent peritonitis, a novel murine model of abdominal sepsis.</a> Infect Immun. 66, 2300-2309 (1998).</li></ol>

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.

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		<div>
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		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Narcotic fluid</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>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 &mu;L/g body weight</td>
</tr>
<tr>
<td>Rompun (20 mg/ml Xylazine)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Bayer AG 51368 Leverkusen, Germany</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Ketanest (25mg/ml Esketamine)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Pfizer Pharma GmbH, 10785 Berlin, Germany</td>
<td>647028001E</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>BD Venflon 18GA (1,2x45mm, 80ml/min)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>BD Biosciences, Franklin Lakes, NJ USA 07417</td>
<td>391457</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>BD Venflon 16GA (1,7x45mm, 180ml/min)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>BD Biosciences, Franklin Lakes, NJ USA 07417</td>
<td>391455</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>BD Venflon 14GA (2,0x45mm, 270ml/min)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>BD Biosciences, Franklin Lakes, NJ USA 07417</td>
<td>391456</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Catgut Polyester 4/0 white, non absorbable</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Catgut GmbH, 08258 Markneukirchen, Germany</td>
<td>17218113</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Mariderm black 7/0, non absorbable</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Catgut GmbH, 08258 Markneukirchen, Germany</td>
<td>18104900</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

colon ascendens stent peritonitis (casp) - a standardized model for polymicrobial abdominal sepsis

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.

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Colon Ascendens Stent Peritonitis CASP - a Standardized Model for Polymicrobial Abdominal Sepsis

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.

Colon ascendens Stent Peritonitis (CASP) - ein standardisiertes Modell für polymikrobiellen Abdominal Sepsis

Sepsis remains a persistent problem on intensive care units all over the world. Understanding the complex mechanisms of sepsis is the precondition for ...

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Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Colon Ascendens Stent Peritonitis (CASP) - a Standardized Model for Polymicrobial Abdominal Sepsis

19.3K Aufrufe.  University of Greifswald. 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.

Serie: Colon Ascendens Stent Peritonitis CASP - a Standardized Model for Polymicrobial Abdominal Sepsis

Cecal Ligation and Puncture-induced Sepsis as a Model To Study Autophagy in Mice

Experimental sepsis can be induced in mice using the cecal ligation and puncture (CLP) method, which causes polymicrobial sepsis. Here, a protocol is provided to induce sepsis of varying severity in mice using the CLP technique. Autophagy is a fundamental tissue response to stress and pathogen invasion. Two current protocols to assess autophagy in vivo in the context of experimental sepsis are also presented here. (I) Transgenic mice expressing green fluorescence protein (GFP)-LC3 fusion protein are subjected to CLP. Localized enhancement of GFP signal (puncta), as assayed either by immunohistochemical or confocal assays, can be used to detect enhanced autophagosome formation and, thus, altered activation of the autophagy pathway. (II) Enhanced autophagic vacuole (autophagosome) formation per unit tissue area (as a marker of autophagy stimulation) can be quantified using electron microscopy. The study of autophagic responses to sepsis is a critical component of understanding the mechanisms by which tissues respond to infection. Research findings in this area may ultimately contribute towards understanding the pathogenesis of sepsis, which represents a major problem in critical care medicine.

Experimental sepsis can be induced in mice using the cecal ligation and puncture (CLP) method. Current protocols to assess autophagy in vivo in the context of CLP-induced sepsis are presented here: A protocol for measuring autophagy using (GFP)-LC3 mice, and a protocol for measuring autophagosome formation by electron microscopy.

Blinddarm-Ligation und Punktion-induzierten Sepsis als Modell zur Autophagie in Mäusen untersucht

Experimental sepsis can be induced in mice using the cecal ligation and puncture (CLP) method, which causes polymicrobial sepsis. Here, a protocol is ...

Forschung

Immunologie und Infektion

A Controlled Mouse Model for Neonatal Polymicrobial Sepsis

Neonatal sepsis remains a global burden. A preclinical model to screen effective prophylactic or therapeutic interventions is needed. Neonatal mouse polymicrobial sepsis can be induced by injecting cecal slurry intraperitoneally into day of life 7 mice and monitoring them for the following week. Presented here are the detailed steps necessary for the implementation of this neonatal sepsis model. This includes making a homogeneous cecal slurry stock, diluting it to a weight- and litter-adjusted dose, an outline of the monitoring schedule, and a definition of observed health categories used to define humane endpoints. The generation of a homogeneous cecal slurry stock from pooled donors allows for the administration into many litters over time, reducing the variation between donors, and preventing the use of potentially toxic glycerol. The monitoring strategy used allows for the anticipation of survival outcome and the identification of mice that would later progress to death, allowing for an earlier identification of the humane endpoint. Two main behavioral features are used to define the health scores, namely, the ability of the neonatal mice to right themselves when placed on their back and their level of mobility. These criteria could potentially be applied to address humane endpoints in other studies of neonatal disease in mice, as long as a pilot study is performed to confirm accuracy. In conclusion, this approach provides a standardized method to model newborn sepsis in mice, while providing resources to assess animal welfare used to define early humane endpoints for challenged animals.

This protocol provides the necessary steps to establish and evaluate neonatal sepsis in 7-day-old mice.

Eine kontrollierte Mausmodell für neonatale Sepsis Biofilm

Neonatal sepsis remains a global burden. A preclinical model to screen effective prophylactic or therapeutic interventions is needed. Neonatal mouse ...

Design of Cecal Ligation and Puncture and Intranasal Infection Dual Model of Sepsis-Induced Immunosuppression

Sepsis, a severe and complicated life-threatening infection, is characterized by an imbalance between pro- and anti-inflammatory responses in multiple organs. With the development of therapies, most patients survive the hyperinflammatory phase but progress to an immunosuppressive phase, which increases the emergence of secondary infections. Therefore, improved understanding of the pathogenesis underlying secondary hospital-acquired infections in the immunosuppressive phase during sepsis is of tremendous importance. Reported here is a model to test infectious outcomes by creating double-hit infections in mice. A standard surgical procedure is used to induce polymicrobial peritonitis by cecal ligation and puncture (CLP) and followed by intranasal infection of Staphylococcus aureus to simulate pneumonia occurring in immune suppression that is frequently seen in septic patients. This dual model can reflect the immunosuppressive state occurring in patients with protracted sepsis and susceptibility to secondary infection from nosocomial pneumonia. Hence, this model provides a simple experimental approach to investigate the pathophysiology of sepsis-induced secondary bacterial pneumonia, which may be used for discovering novel treatments for sepsis and its complications.

This protocol describes techniques to measure infectious outcomes underlying secondary hospital-acquired infections in the immunosuppressive condition, first by establishing cecal ligation/puncture mice then challenging them with intranasal infection to create a clinically relevant model of immunosuppression sepsis.

Design von Cecal Ligation und Punktion und Intranasal Infection Dual Model of Sepsis-Induced Immunosuppression

Sepsis, a severe and complicated life-threatening infection, is characterized by an imbalance between pro- and anti-inflammatory responses in multiple ...

Measurement of Pulse Propagation Velocity, Distensibility and Strain in an Abdominal Aortic Aneurysm Mouse Model

An abdominal aortic aneurysm (AAA) is defined as a localized dilation of the abdominal aorta that exceeds the maximal intraluminal diameter (MILD) by 1.5 times of its original size. Clinical and experimental studies have shown that small aneurysms may rupture, while a subpopulation of large aneurysms may remain stable. Thus, in addition to the measurement of intraluminal diameter of the aorta, knowledge of structural traits of the vessel wall may provide important information to assess the stability of the AAA. Aortic stiffening has recently emerged as a reliable tool to determine early changes in the vascular wall. Pulse propagation velocity (PPV) along with the distensibility and radial strain are highly useful ultrasound-based methods relevant for assessing aortic stiffness. The primary purpose of this protocol is to provide a comprehensive technique for the use of ultrasound imaging system to acquire images and analyze the structural and functional properties of the aorta as determined by MILD, PPV, distensibility and radial strain.

This manuscript describes a detailed protocol for using high frequency ultrasound imaging to measure luminal diameter, pulse propagation velocity, distensibility and radial strain on a mouse model of abdominal aortic aneurysm.

Messung der Pulsausbreitungsgeschwindigkeit, Distensibilität und Dehnung in einem Abdominal Aortenaneurysm Mausmodell

An abdominal aortic aneurysm (AAA) is defined as a localized dilation of the abdominal aorta that exceeds the maximal intraluminal diameter (MILD) by 1.5 ...

A Neonatal Imaging Model of Gram-Negative Bacterial Sepsis

Neonates are at an increased risk of bacterial sepsis due to the unique immune profile they display in the first months of life. We have established a protocol for studying the pathogenesis of E. coli O1:K1:H7, a serotype responsible for high mortality rates in neonates. Our method utilizes intravital imaging of neonatal pups at different time points during the progression of infection. This imaging, paralleled by measurement of bacteria in the blood, inflammatory profiling, and tissue histopathology, signifies a rigorous approach to understanding infection dynamics during sepsis. In the current report, we model two infectious inoculums for comparison of bacterial burdens and severity of disease. We find that subscapular infection leads to disseminated infection by 10 h post-infection. By 24 h, infection of luminescent E. coli was abundant in the blood, lungs, and other peripheral tissues. Expression of inflammatory cytokines in the lungs is significant at 24 h, and this is followed by cellular infiltration and evidence of tissue damage that increases with infectious dose. Intravital imaging does have some limitations. This includes a luminescent signal threshold and some complications that can arise with neonates during anesthesia. Despite some limitations, we find that our infection model offers an insight for understanding longitudinal infection dynamics during neonatal murine sepsis, that has not been thoroughly examined to date. We expect this model can also be adapted to study other critical bacterial infections during early life.

Infection of neonatal mice with bioluminescent E. coli O1:K1:H7 results in a septic infection with significant pulmonary inflammation and lung pathology. Here, we describe procedures to model and further study neonatal sepsis using longitudinal intravital imaging in parallel with enumeration of systemic bacterial burdens, inflammatory profiling, and lung histopathology.

Ein neonatales Bildgebungsmodell der gramnegativen bakteriellen Sepsis

Neonates are at an increased risk of bacterial sepsis due to the unique immune profile they display in the first months of life. We have established a ...

A Contemporary Warming/Restraining Device for Efficient Tail Vein Injections in a Murine Fungal Sepsis Model

In rodent models, tail vein injections are important methods for intravenous administration of experimental agents. Tail vein injections typically involve warming of the animal to promote vasodilation, which aids in both the identification of the blood vessels and positioning of the needle into the vessel lumen while securely restraining the animal. Although tail vein injections are common procedures in many protocols and are not considered highly technical if performed correctly, accurate and consistent injections are crucial to obtain reproducible results and minimize variability. Conventional methods for inducing vasodilation prior to tail vein injections generally depend on the use of a heat source such as a heat lamp, electrical/rechargeable heat pads, or pre-heated water at 37 &#176;C. Despite being readily accessible in a standard laboratory setting, these tools evidently suffer from poor/limited thermo-regulatory capacity. Similarly, although various forms of restraining devices are commercially available, they must be used carefully to avoid trauma to the animals. These limitations of the current methods create unnecessary variables in experiments or result in varying outcomes between experiments and/or laboratories.
In this article, we demonstrate an improved protocol using an innovative device that combines an independent, thermally regulated, warming device with an adjustable restraining unit into one system for efficient streamlined tail vein injection. The example we use is an intravenous model of fungal bloodstream infection that results in sepsis. The warming apparatus consists of a heat-reflective acrylic box installed with an adjustable automatic thermostat to maintain the internal temperature at a pre-set threshold. Likewise, the width and height of the cone restraining apparatus can be adjusted to safely accommodate various rodent sizes. With the advanced and versatile features of the device, the technique shown here could become a useful tool across a range of research areas involving rodent models that employ tail vein injections.

Here, we present an effective and efficient method for rodent tail vein injections using a uniquely designed warming/restraining device. By streamlining the initiation of vasodilation and restraining processes, this protocol allows accurate and timely intravenous injections of large groups of animals with minimal distress.

Ein modernes Erwärmungs-/Rückhaltegerät für effiziente Injektionen von Schwanzvenen in einem murinen Pilz-Sepsis-Modell

In rodent models, tail vein injections are important methods for intravenous administration of experimental agents. Tail vein injections typically involve ...

Functional Assessment of Intestinal Permeability and Neutrophil Transepithelial Migration in Mice using a Standardized Intestinal Loop Model

The intestinal mucosa is lined by a single layer of epithelial cells that forms a dynamic barrier allowing paracellular transport of nutrients and water while preventing passage of luminal bacteria and exogenous substances. A breach of this layer results in increased permeability to luminal contents and recruitment of immune cells, both of which are hallmarks of pathologic states in the gut including inflammatory bowel disease (IBD). 
Mechanisms regulating epithelial barrier function and transepithelial migration (TEpM) of polymorphonuclear neutrophils (PMN) are incompletely understood due to the lack of experimental in vivo methods allowing quantitative analyses. Here, we describe a robust murine experimental model that employs an exteriorized intestinal segment of either ileum or proximal colon. The exteriorized intestinal loop (iLoop) is fully vascularized and offers physiological advantages over ex vivo chamber-based approaches commonly used to study permeability and PMN migration across epithelial cell monolayers.
We demonstrate two applications of this model in detail: (1) quantitative measurement of intestinal permeability through detection of fluorescence-labeled dextrans in serum after intraluminal injection, (2) quantitative assessment of migrated PMN across the intestinal epithelium into the gut lumen after intraluminal introduction of chemoattractants. We demonstrate feasibility of this model and provide results utilizing the iLoop in mice lacking the epithelial tight junction-associated protein JAM-A compared to controls. JAM-A has been shown to regulate epithelial barrier function as well as PMN TEpM during inflammatory responses. Our results using the iLoop confirm previous studies and highlight the importance of JAM-A in regulation of intestinal permeability and PMN TEpM in vivo during homeostasis and disease. 
The iLoop model provides a highly standardized method for reproducible in vivo studies of intestinal homeostasis and inflammation and will significantly enhance understanding of intestinal barrier function and mucosal inflammation in diseases such as IBD.

Dysregulated intestinal epithelial barrier function and immune responses are hallmarks of inflammatory bowel disease that remain poorly investigated due to a lack of physiological models. Here, we describe a mouse intestinal loop model that employs a well-vascularized and exteriorized bowel segment to study mucosal permeability and leukocyte recruitment in vivo.

Funktionelle Beurteilung der Intestinalpermeabilität und der neutrophilen transepithelialen Migration bei Mäusen mit einem standardisierten Darmschleifenmodell

The intestinal mucosa is lined by a single layer of epithelial cells that forms a dynamic barrier allowing paracellular transport of nutrients and water ...

Characterizing Salmonella Typhimurium-induced Septic Peritonitis in Mice

Sepsis is a dysregulated host immune response to microbial invasion or tissue damage, leading to organ injury at a site distant from that of the infection or damage. Currently, the widely used mice models of sepsis include lipopolysaccharide (LPS)-induced endotoxemia, cecal ligation and puncture (CLP), and monobacterial infection model systems. This protocol describes a method to study the host responses during Salmonella Typhimurium infection-induced septic peritonitis in mice. S. Typhimurium, a Gram-negative intracellular pathogen, causes typhoid-like disease in mice.
This protocol elaborates the culture preparation, induction of septic peritonitis in mice through intraperitoneal injection, and methods to study systemic host responses. Furthermore, the assessment of bacterial burden in different organs and the flow cytometric analysis of increased neutrophil numbers in the peritoneal lavage is presented. Salmonella Typhimurium-induced sepsis in mice leads to an increase in proinflammatory cytokines and rapid infiltration of neutrophils in the peritoneal cavity, leading to lower survival.
Every step in this protocol has been optimized, resulting in high reproducibility of the pathogenesis of septic peritonitis. This model is useful for studying immunological responses during bacterial sepsis, the roles of different genes in disease progression, and the effects of drugs to attenuate sepsis.

Characterizing Salmonella Typhimurium-induced Septic Peritonitis in Mice

This protocol describes the induction of Gram-negative monobacterial sepsis in a mouse model system. The model is useful in investigating the inflammatory and lethal host responses during sepsis.

Charakterisierung der Salmonella Typhimurium-induzierten septischen Peritonitis bei Mäusen

Sepsis is a dysregulated host immune response to microbial invasion or tissue damage, leading to organ injury at a site distant from that of the infection ...

Evaluation of a Reliable Biomarker in a Cecal Ligation and Puncture-Induced Mouse Model of Sepsis

Sepsis is a severe life-threatening and rapidly developing disease that causes millions of deaths annually worldwide. Researchers have made tremendous efforts to elucidate the pathophysiology of sepsis using various animal models; the mouse model of sepsis induced by cecal ligation and puncture (CLP) is widely used in laboratories. The three technical aspects that affect the severity and replicability of the CLP model are the percentage of cecum ligated, the size of the needle used for cecal puncture, and the volume of feces squeezed into the abdominal cavity. The rapid and specific diagnosis of sepsis is a crucial factor that affects the outcome. The gold standard for sepsis diagnosis is microbial culture; however, this process is time-consuming and sometimes inaccurate. The detection of sepsis-specific biomarkers is fast, but the existing biomarkers are unsatisfactory due to a short half-life, non-specificity, and insufficient sensitivity. Therefore, there is an urgent need for a reliable biomarker of sepsis in the early stages. Previous publications suggest that excessive neutrophil extracellular traps (NETs) occur in sepsis. Citrullinated histone H3 (CitH3), as a NET component, is elevated both in septic animals and patients, and the presence of CitH3 is a reliable diagnostic biomarker of sepsis. The present study aimed to describe a standardized mouse model of CLP-induced sepsis and establish a reliable blood biomarker of sepsis. Our work may contribute to the early and accurate diagnosis of sepsis in the future.

This protocol presents the operative details of cecal ligation and puncture (CLP) in a mouse model of sepsis. CLP is one of the most widely used techniques to create an animal model of sepsis. Therefore, a standardized CLP protocol is required for the attainment of reliable research results.

Bewertung eines zuverlässigen Biomarkers in einem Stuhlligatur- und Punktions-induzierten Mausmodell der Sepsis

Sepsis is a severe life-threatening and rapidly developing disease that causes millions of deaths annually worldwide. Researchers have made tremendous ...

Verbesserte Darm-on-Chip-Plattform für immunologische Erkenntnisse

Immunocompetent Intestine-on-Chip Model for Analyzing Gut Mucosal Immune Responses

An advanced intestine-on-chip model recreating epithelial 3D organotypic villus-like and crypt-like structures has been developed. The immunocompetent model includes Human Umbilical Vein Endothelial Cells (HUVEC), Caco-2 intestinal epithelial cells, tissue-resident macrophages, and dendritic cells, which self-organize within the tissue, mirroring characteristics of the human intestinal mucosa. A unique aspect of this platform is its capacity to integrate circulating human primary immune cells, enhancing physiological relevance. The model is designed to investigate the intestinal immune system&#39;s response to bacterial and fungal colonization and infection. Due to its enlarged cavity size, the model offers diverse functional readouts such as permeation assays, cytokine release, and immune cell infiltration, and is compatible with immunofluorescence measurement of 3D structures formed by the epithelial cell layer. It hereby provides comprehensive insights into cell differentiation and function. The intestine-on-chip platform has demonstrated its potential in elucidating complex interactions between surrogates of a living microbiota and human host tissue within a microphysiological perfused biochip platform.

Autor im Rampenlicht: Entwicklung immunkompetenter Organ-on-Chip-Modelle für die Erforschung von Infektionskrankheiten

Our detailed protocol outlines the creation and use of the advanced intestine-on-chip model, which simulates human intestinal mucosa with 3D structures and various cell types, enabling in-depth analysis of immune responses and cellular functions in response to microbial colonization.

Immunkompetentes Darm-on-Chip-Modell zur Analyse der Immunantworten der Darmschleimhaut

An advanced intestine-on-chip model recreating epithelial 3D organotypic villus-like and crypt-like structures has been developed. The immunocompetent ...