Los autores agradecen a Nico Zantl, Pfeffer Klaus, y Holzmann Bernhard. Este estudio fue financiado por la Deutsche Forschungsgemeinschaft, Bonn-Bad Godesberg, Alemania (GRK-840, Vo 450/10-1).

1. Preparación del ratón <ol><li> Anestesiar a los ratones por vía intraperitoneal del líquido narcótico (ver tabla de reactivos) y colocarlo en posición supina. </li><li> Los pies del ratón necesidad de fijar con cinta adhesiva en la placa para asegurar una posición estable de los animales durante la operación. </li></ol> 2. Funcionamiento <ol><li> Tome una cánula iv, que se utiliza habitualmente para inyecciones intravenosas en los seres humanos, y tallar su tubo de plástico circular de 2 mm de la punta. Usamos tres diferentes tamaños de cánulas para controlar las tasas de mortalidad (BD Venflon 18GA (1,2 x45mm, 80 ml / min); 16GA (1,7 x45mm, 180 ml / min) calibre 14 (2,0 x45mm, 270 ml / min)). </li><li> Después de la desinfección profunda de la piel abdominal, una incisión a lo largo de su línea media de alrededor de 15mm. Abrir la caverna peritoneal por una incisión en los músculos abdominales y el peritoneo a lo largo de la línea alba. </li><li> Identifique el polo cecal y sacar con cuidado el ciego, íleon terminal y colon ascendente fuera del abdomen por el uso de hisopos de algodón. </li><li> 15 mm distal de la válvula ileocecal, se tiene que perforar la pared del colon ascendente con una sutura de 7 / 0. De esta manera, las lesiones de los vasos del intestino tienen que ser evitados. La sutura se fija en la pared del colon por dos nudos quirúrgicos. </li><li> Ahora perforar el colon ascendente con el preparado cánula 1-2 mm proximal de la sutura 7 / 0. Introduzca con cuidado la cánula en el colon hasta el surco en el tubo de plástico a la altura de la serosa. </li><li> Ponga los extremos libres de la sutura 7 / 0 alrededor de la cánula y el lugar un nudo doble exactamente en el surco preparado del tubo de plástico. </li><li> Ahora, toma la aguja de la sutura 7 / 0 y lo cose a través de la pared antimesentérico del colon. Forma consecutiva, dos nudos quirúrgicos deben llevarse a cabo para fijar, además, el tubo de plástico en la pared del colon. Corte los extremos de sutura. </li><li> Recuperar la parte de hierro de la cánula un poco y cortar el tubo de plástico de cierre (1 mm) a la fijación 7 / 0 sutura. </li><li> Ahora es el momento de la leche con cuidado las heces del intestino ciego hacia el stent de colon por el uso de hisopos de algodón hasta la punta pequeña de heces aparece en la parte superior de la prótesis. </li><li> Ponga el intestino de nuevo en la caverna peritoneal y reanimación Realizamos el líquido por la administración intraperitoneal de 0,5 ml de solución salina. </li><li> Cerrar el peritoneo con una sutura continua (4 / 0). </li><li> Cerca de la piel con suturas singular (4 / 0). </li></ol> 3. Cuidado Postoperatorio <ol><li> Vuelva a colocar el animal en su jaula, el cual debe contener suficiente alimento y agua. Para la analgesia, la administración intraperitoneal de una sustancia potente analgésico (usamos la buprenorfina) debe ser realizado regularmente. </li><li> Dentro de los primeros dos días después de la operación, uno tiene que controlar a los animales cada 6 horas. </li></ol> 4. Sham CASP <ol><li> Siga los pasos 1.1-2.4. </li><li> No perfore el colon. Sólo realice los pasos 2.6-2.8. </li><li> Siga los pasos 2.10-3.2. </li></ol> 5. Caspi <ol><li> CASP realizar utilizando una cánula 14G siguientes pasos 1.1-3.1 </li><li> 5h después de CASP, se tiene que operar al animal una vez más. Preparar y anestesiar el ratón de nuevo siguiendo los pasos 1.1-1.2 </li><li> Abrir las suturas de la pared abdominal. </li><li> Saque el colon ascendente con la prótesis. </li><li> Corte cuidadosamente las suturas de fijación del stent y retirar el stent. </li><li> Cerrar el defecto en el colon con un solo puntos invertidos (7 / 0). </li><li> Poner el intestino en la cavidad abdominal y el rubor de la última dos veces con 10 ml de solución salina. </li><li> Cerrar el peritoneo con una sutura continua (4 / 0). </li><li> Cerca de la piel con suturas singular (4 / 0). </li><li> Siga los pasos 3.1-3.2 </li></ol> 6. Resultados representante A las pocas horas después de la operación, los animales muestran signos clínicos de sepsis principio. Los síntomas típicos de la enfermedad se reduce la movilidad, la capa erizado, sudoración, disminución de la ingesta de alimentos, pérdida de peso y el comportamiento también se reduce la huida. Los animales el desarrollo de una peritonitis grave con infección sistémica consecutivos normalmente mueren en 48 horas. Dependiendo del tamaño inserta un stent, las tasas de mortalidad diferentes pueden ser generados. A los resultados 14G stent en el 100% de mortalidad, 16G ofrece un 70% la mortalidad y las tasas de mortalidad del 50% se puede alcanzar mediante el uso de un stent 18G (Figura 1a). Los resultados de la operación simulada de una tasa de supervivencia del 100%. Por lo general, todos los animales mueren entre medio de las primeras 48 horas después de la CASP. Por lo tanto, todos los animales que están vivos en este momento el tiempo se puede considerar como supervivientes. Sin embargo, se recomienda un período de observación adicional de al menos 72 horas para detectar raras &quot;muertes tardías&quot; después de CASP. El resultado de Caspi depende del período de tiempo después del CASP, cuando el tubo se quita. Una intervención 3h después de los resultados CASP en una tasa de supervivencia del 45%. Si el stent se retira después de 5h CASP, sólo el 10% delos animales sobreviven al procedimiento. El retiro del stent tras los resultados 9h en una mortalidad del 100% (Figura 1b). Sham Caspi conduce a la supervivencia del 100%. Para la configuración de Caspi, se recomienda un período de observación de 10 días debido a que por lo general son animales, que mueren a más tardar 48 horas después del CASP. Inspección macroscópica de la abdominal situs 24 horas después de CASP muestra signos típicos de peritonitis: edema, la vasodilatación, la pared intestinal eritematoso, definida demarcación de las placas de Peyer, parálisis intestinal, líquido libre, y la secreción séptico (Figura 2). La infección sistémica puede ser demostrado por análisis bacteriológicos. 12 horas después del CASP, enormes cantidades de bacterias puede ser detectado en el lavado peritoneal, la sangre, hígado, pulmón, bazo y riñones. El análisis cualitativo de las bacterias revela una infección sistémica por las bacterias intestinales típicos como E. coli, bacteroides especies, especies de Enterococcus, etc (Figura 3). CASP inducida por sepsis manifiesta en la liberación local y sistémica también de citoquinas pro-y anti-inflamatorias y quimiocinas. 12 horas siguientes cantidades CASP, significativa de TNF, IL-1β, IL-6, IL-10, MCP-1 y otros pueden ser medidos por ELISA en sangre, sino también en los sobrenadantes de las suspensiones de órganos, como hígado, pulmón, bazo, riñón (Fig. 4). Al establecer CASP en su laboratorio, las tasas de supervivencia, la bacteriología y la liberación de citoquinas se debe tomar como parámetros de control para la correcta realización del CASP. Más tarde, estos parámetros se pueden tomar como estándar de lectura de sistema para todos los parámetros experimentales. <img src="/files/ftp_upload/2299/2299fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1a: supervivencia después de CASP. Las tasas de supervivencia después de la cirugía CASP depende del diámetro de la prótesis. 14G resultados CASP en una tasa de mortalidad del 100%, los resultados 16G CASP en el 70% de mortalidad, y CASP 18G conduce a la mortalidad del 50%. Sham CASP se asocia con una supervivencia del 100%. . n = 20/group B: Las tasas de supervivencia después de la cirugía Caspi dependerá del momento de la remoción del stent. Remoción del stent en 3 horas después de 14G CASP conduce a una tasa de mortalidad del 55%. Remoción del stent a las 5h después de 14G resultados CASP en una tasa de mortalidad de 90%, mientras que la eliminación del stent a las 9h después de los resultados CASP 14G en 100% de mortalidad. Sham Caspi (5h) da como resultado una supervivencia del 100%. n = 10/group (Sham Caspi, Caspi 9h), n = 20/group (3h Caspi, Caspi 5h). <img src="/files/ftp_upload/2299/2299fig2.jpg" alt="Figura 2" /> Figura 2: 24 situs abdominal después de CASP. La pared abdominal fue removido 24 horas después de 16G CASP o CASP farsa, respectivamente. El situs del ratón operación simulada se ve fisiológicas. Por el contrario, los resultados en el CASP edema, hiperemia entrañas, dilatados, y la demarcación de las placas de Peyer demostrar peritonitis grave. <img src="/files/ftp_upload/2299/2299fig3.jpg" alt="Figura 3" /> Figura 3: Bacteriología. CASP conduce a la infección severa de varios compartimentos y órganos por las bacterias intestinales dentro de 12 horas después de la operación. El número de bacterias se dan como unidades formadoras de colonias (ufc) por ml, respectivamente. Cultivos de bacterias tomadas de ratones con operación simulada son completamente estériles (no mostrado). 16G CASP, n = 5/grupo. <img src="/files/ftp_upload/2299/2299fig4.jpg" alt="Figura 4" /> Figura 4: Las citoquinas. CASP desencadena una respuesta inmune sistémica como varias citocinas y quimiocinas son detectables en el plasma y en los sobrenadantes de órganos. La figura muestra ejemplar de las citoquinas pro-inflamatorias factor de necrosis tumoral (TNF) y la interleucina 6 (IL-6), así como los predominantemente anti-inflamatorias IL-10. 12 horas después de la CASP, niveles notables pueden ser detectados en plasma, hígado, pulmones y el bazo. Sin embargo, la IL-10 no puede ser detectado en el pulmón y el bazo después de CASP. Operación simulada no conduce a ninguna secreción de citoquinas (no mostrado). 16G CASP, n = 5/grupo.

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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. M. <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+for+CD4++T+lymphocytes+in+murine+diffuse+peritonitis+due+to+inhibition+of+local+bacterial+elimination.">Detrimental role for CD4+ T lymphocytes in murine diffuse peritonitis due to inhibition of local bacterial elimination.</a> Gut. 57, 188-195 (2008).</li><li>Daubeuf, B., Mathison, J., Spiller, S., Hugues, S., Herren, S., Ferlin, W., Kosco-Vilbois, M., Wagner, H., Kirschning, C. J., Ulevitch, R., Elson, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TLR4/MD-2+monoclonal+antibody+therapy+affords+protection+in+experimental+models+of+septic+shock.">TLR4/MD-2 monoclonal antibody therapy affords protection in experimental models of septic shock.</a> J Immunol. 179, 6107-6114 (2007).</li><li>Entleutner, M., Traeger, T., Westerholt, A., Holzmann, B., Stier, A., Pfeffer, K., Maier, S., 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=Impact+of+interleukin-12,+oxidative+burst,+and+iNOS+on+the+survival+of+murine+fecal+peritonitis.">Impact of interleukin-12, oxidative burst, and iNOS on the survival of murine fecal peritonitis.</a> Int J Colorectal Dis. 21, 64-70 (2006).</li><li>Kerschen, E. J., Fernandez, J. A., Cooley, B. C., Yang, X. V., Sood, R., Mosnier, L. 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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 es un modelo polimicrobiana de la sepsis abdominal que cumple con los criterios de la mayoría de los postulados de un modelo de sepsis valioso: CASP se puede realizar en pequeños animales, es altamente reproducible y fácil de controlar por los parámetros estándar, proporciona una buena lectura de las posibilidades, y se asemeja mucho a situaciones clínicas de sepsis abdominal. En un estudio comparativo que podría demostrar que CASP lleva a peritonitis difusa con infección temprana y de manera constante cada vez mayor y la inflamación sistémica (síndrome de respuesta inflamatoria sistémica), mientras que la ligadura y punción cecal (CLP) revela un modelo de formación de abscesos intra-abdominal con sostenido y menor signos de inflamación sistémica (1). La técnica de Caspi presenta la posibilidad de simular la evolución clínica de la peritonitis con el saneamiento consecutivos enfoque quirúrgico, que es el principio terapéutico más importante en los seres humanos. CASP se puede aplicar a todas las preguntas en torno a la sepsis o peritonitis y es útil para todas las disciplinas relacionadas con la investigación de la sepsis, por ejemplo, inmunología, farmacología, cirugía, medicina de cuidados intensivos, etc Una selección de publicaciones sobre diferentes temas de la sepsis con el modelo de CASP A continuación se da (1-14). Al comenzar con el CASP, uno debe ser consciente de que un poco de práctica es necesaria para realizar la operación con exactitud y rapidez. La experiencia quirúrgica puede ser útil, pero no es necesario. Se recomienda la detección de letalidad como parámetro para la correcta realización del CASP. Uno debe comenzar con el CASP 14G como un stent grandes es más fácil de manejar que un más delgado. Un cirujano CASP entrenado es capaz de operar un ratón dentro de 10 minutos. Antes de comenzar cualquier experimento, usted debe asegurarse de que está cerca de ese período. Cuando alguna experiencia con el procedimiento quirúrgico, debe realizar una cinética de supervivencia para ver sus habilidades. 14G CASP debe dar lugar a una mortalidad del 100%. Los principiantes en nuestro laboratorio tiene que demostrar que son capaces de generar una letalidad del 100% con el CASP 14G antes de comenzar con los experimentos. Además, la bacteriología y la medición de citoquinas se debe realizar para verificar la sepsis. Si usted tiene problemas en el principio con los pasos de microcirugía del CASP, el uso de lentes de aumento o un microscopio quirúrgico puede ser útil. Pero, en principio, CASP puede ser bien realizado sin estos servicios. Para la reproducción de nuestras tasas de supervivencia, es absolutamente necesario que los mismos materiales, especialmente los stents (BD Venflon, ver más abajo), se utilizan. De lo contrario, variaciones sustanciales de los resultados son posibles. Además, se sugiere que puede haber variaciones de los resultados en función de, por ejemplo, la individualidad del cirujano. Sin embargo, la influencia de factores como que debe ser pequeña. En resumen, CASP es un modelo posible, sepsis simple, reproducible y valioso que imita de cerca la situación clínica de sepsis abdominal. Por lo tanto, apto para todos los campos de investigación de la sepsis.

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		<div>
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		<thead>
		<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

La sepsis sigue siendo un problema persistente en unidades de cuidados intensivos de todo el mundo. Comprensión de los mecanismos complejos de la sepsis es una condición previa para el establecimiento de nuevos enfoques terapéuticos en este campo. Por lo tanto, los modelos animales se requiere que sean capaces de imitar de cerca la enfermedad humana y también lo suficientemente lidiar con cuestiones científicas. El stent de colon ascendens Peritonitis (CASP) es un modelo altamente estandarizados para la sepsis abdominal polimicrobiana en los roedores. En este modelo, un pequeño stent se inserta quirúrgicamente en el colon ascendente de ratas o ratones que conduce a una fuga continua de las bacterias intestinales en la cavidad peritoneal. Los resultados del procedimiento en la bacteriemia peritonitis, sistémica, la infección de órganos por las bacterias intestinales, y la liberación sistémica, sino también locales de varias citoquinas pro-y anti-inflamatorios. La letalidad del CASP pueden ser controlados por el diámetro de la prótesis. Una variante de este modelo, el CASP llamada con la intervención (Caspi), plantea la oportunidad de eliminar el foco séptico por una segunda operación según los procedimientos habituales en la práctica clínica. CASP es un modelo fácilmente se puede aprender y altamente reproducible que imita el curso clínico de la sepsis abdominal. Esto lleva camino para estudiar en las cuestiones científicas en varios campos de inmunología, por ejemplo, la infectología, o cirugía.

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

El stent de colon ascendens Peritonitis (CASP) es un modelo altamente estandarizados para la sepsis abdominal polimicrobiana en los roedores. En este artículo se describe el procedimiento quirúrgico del CASP. El modelo CASP y sus variantes permiten la investigación sistemática de los diversos problemas relacionados con el tema de la sepsis.

Colón ascendens stent Peritonitis (CASP) - un modelo normalizado para la sepsis abdominal polimicrobiana

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

colon-ascendens-stent-peritonitis-casp-standardized-model-for

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

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

19.3K vistas.  University of Greifswald. El stent de colon ascendens Peritonitis (CASP) es un modelo altamente estandarizados para la sepsis abdominal polimicrobiana en los roedores. En este artículo se describe el procedimiento quirúrgico del CASP. El modelo CASP y sus variantes permiten la investigación sistemática de los diversos problemas relacionados con el tema de la sepsis.

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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.

La ligadura y punción cecal inducida por sepsis como un modelo para estudiar la autofagia en ratones

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

Investigación

Inmunología e Infección

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.

Un modelo de ratón controlado para la Sepsis Neonatal polimicrobiana

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.

Diseño de Ligadura Cecal y Punción e Infección Intranasal Modelo Dual de Inmunosupresión Inducida por Sepsis

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.

Medición de la velocidad de propagación de pulsos, la distensión y la tensión en un modelo de ratón de aneurisma aórtico abdominal

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.

Un modelo de imagen neonatal de sepsis bacteriana gram-negativa

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.

Un dispositivo contemporáneo de calentamiento / restricción para inyecciones eficientes de venas de la cola en un modelo de sepsis fúngica murina

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.

Evaluación Funcional De La Permeabilidad Intestinal Y La Migración Transepitelial Neutrófilo En Ratones Usando Un Modelo De Bucle Intestinal Estandarizado

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.

Caracterización de la peritonitis séptica inducida por Salmonella Typhimurium en ratones

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.

Evaluación de un biomarcador fiable en un modelo de sepsis de sepsis inducida por punción cecal y ligadura cecal

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

Plataforma mejorada de intestino en chip para información inmunológica

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 destacado: Desarrollo de modelos de órganos en chip inmunocompetentes para la investigación de enfermedades infecciosas

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.

Modelo inmunocompetente de intestino en chip para analizar las respuestas inmunitarias de la mucosa intestinal

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