פישוט מתן תרופות תוך עוריות לקנה הנשימה בארנב פג שזה עתה נולד

Summary

הזרקה תוך-עורית לקנה הנשימה מאפשרת מתן תרופות תוך ריאתיות יעיל במהלך נשימה ספונטנית. זריקות בודדות ומרובות נסבלות היטב ללא השפעה על ההישרדות. הטכניקה פשוטה לביצוע ויכולה לבחון את השפעת החומרים על התפתחות הריאות ומניעת פגיעה ריאתית בארנבים שזה עתה נולדו.

Abstract

מתן תרופות תוך קנה הנשימה (IT) מאפשר אספקה ישירה של חומרים פרמצבטיים לריאות, ממקסם את התועלת הריאתית הפוטנציאלית וממזער את החשיפה המערכתית לתרופות. הטכניקה הטרנס-עורית היא פשוטה ומאפשרת העברת IT של חומרים לריאה של ארנבים שנולדו בטרם עת זמן קצר לאחר הלידה. גורים שזה עתה נולדו מורדמים עם איזופלורן בשאיפה לפני שהם מונחים בשכיבה עם צוואר מורחב. הגרון מזוהה ומיוצב לפני הכנסה דרך העור של קטטר 26 (G) לקנה הנשימה. לאחר צנתור קנה הנשימה, מחט קהה של 30 גרם המחוברת למזרק המילטון מוחדרת לצנתר ה-IT ומשמשת להעברת נפח מדויק לקנה הנשימה במהלך נשימה ספונטנית. לאחר השלמת הזרקת ה-IT, המחט והצנתר נשלפים, והגור מורשה להתאושש מההרדמה. הזרקת IT דרך העור מעבירה חלק גדול מהחומר המוזרק לריאות, כאשר הרוב נשאר בריאה 3 שעות לאחר ההתערבות. הזריקות נסבלות היטב מיום הלידה וניתן לחזור עליהן במשך מספר ימים רצופים מבלי להשפיע על ההישרדות. ניתן להשתמש בטכניקה זו כדי לחקור את ההשפעה של חומרים פרמצבטיים על התפתחות הריאות ובמניעת פגיעה ריאתית בילודים בארנבים פגים.

Introduction

מחלת ריאות כרונית בילודים (CNLD) לאחר לידה מוקדמת ממשיכה להתרחש במספר משמעותי של תינוקות¹. שיפור הטיפול המודרני בילודים הגדיל משמעותית את ההישרדות והפחית את רוב הסיבוכים המשמעותיים לאחר לידה מוקדמת. בעוד שהסיבוכים הנוירולוגיים, במערכת העיכול ובעיניים פחתו, סיבוכים נשימתיים נותרו כמעט ללא שינוי במהלך 2 העשורים האחרונים, כאשר כמעט אחד מכל שני תינוקות שנולדו לפני שבוע 28 להריון מפתח מחלת ריאות.

פגות, דלקת, נזק חמצוני ופגיעה הקשורה למכונת הנשמה ממלאים כולם תפקיד בפתופיזיולוגיה של CNLD ותוצאות נשימה גרועות לאחר לידה מוקדמת ^2,3,4. למרות ההתקדמות המשמעותית של הטיפול המודרני בילודים, קיים טיפול יעיל מוגבל לטיפול או למניעת התפתחות CNLD ^5,6.

נדרשות גישות והתערבויות חדשות לפיתוח טיפול למניעה וטיפול ב-CNLD. מתן תרופות תוך ריאתיות הוא התערבות אטרקטיבית להעברת תרופות לריאות ויכול לשנות את מהלך מחלות הנשימה בילודים. לטיפול תרופתי תוך-ריאתי יש יתרון של אספקה ישירה של חומרים פעילים לריאות, ובכך למזער את הצטברות התרופה באיברים מחוץ למטרה ^7,8, מה שעלול להגביל תופעות לוואי מערכתיות. למרות למעלה מ-2 עשורים של החלפת פעילי שטח תוך ריאתיים, לא אומתו תרופות תוך-ריאתיות נוספות לשיפור תוצאות נשימתיות בילודים. לאחרונה, תואר טיפול משולב בבודזוניד-פעילי שטח כמשפר את התוצאות הריאתיות לאחר לידה מוקדמת בתינוקות מונשמים מכנית ^9,10. עם זאת, הרבה עדיין לא ידוע על ההשפעות התפקודיות והמבניות של טיפול תרופתי ב-IT, מעט טיפולים חדשים זוהו, והערך של מתן תרופות תוך קנה הנשימה בתקופת היילוד נותר לא ודאי. מודלים של בעלי חיים נדרשים לזהות תרופות פוטנציאליות ולסייע בפיתוח טיפול נחוץ מאוד ל-CNLD.

מחקרים בבעלי חיים הבוחנים מחלות ריאה בילודים מבוצעים לרוב במודלים של בעלי חיים קטנים כגון חולדות ועכברים 11,12,13. לארנב יש יתרון נוסף של לידה מוקדמת כדי לחקות בצורה טובה יותר את המבנה והתפקוד של הריאה האנושית הלא בשלה¹⁴. מגבלה של הארנב הפג היא הקושי לגשת לדרכי הנשימה כדי לאפשר מתן התערבויות תוך ריאתיות. בעוד שמודלים של ארנבים ומכרסמים בוגרים מאפשרים אינטובציה אנדוטרכיאלית דרך הפה, טכניקות אלו קשות בגורים שזה עתה נולדו בשל גודלם הקטן והאנטומיה הייחודית של דרכי הנשימה העליונות^15,16. נדרשות גישות חלופיות כדי לאפשר גישה לקנה הנשימה להעברת תרופות בגורי ארנבים שזה עתה נולדו.

בכתב יד זה, אנו מתארים את השימוש בטרכאוסטומיה של מחט דרך העור כדי לאפשר אינטובציה של קנה הנשימה ומתן תרופות.

Protocol

עבור כל הניסויים הכוללים הזרקת IT, התבקש אישור מוועדת האתיקה של בעלי חיים של KU Leuven, וכל ההנחיות לרווחת בעלי חיים וטיפול ב-KU Leuven נשמרו.

1. הכנה

1. אסוף את כל החומרים הנדרשים להשלמת הזרקת ה-IT (טבלה 1).
2. ודא שהפליטה של תא ההרדמה פתוחה ומחוברת לנבלות כדי למנוע חשיפת החוקר לאיזופלורן.

2. לידת גורים

הערה: גורי ארנבים (הכלאה ענקית לבנה-פלמית ניו זילנדית) נולדו באמצעות כריתת רחם ביום ה-28 להריון (תקופה 31 ימים) במהלך השלב השקי של התפתחות הריאות כפי שתואר קודם לכן על ידי קבוצה¹⁷ שלנו. ניתן למקם גורים בנורמוקסיה כדי לחקור את התפתחות הריאות לאחר לידה מוקדמת, או בהיפראוקסיה כדי לחקור פגיעה ריאתית חריפה.

1. סכר מרדים עם הזרקה תוך שרירית של 1 מ"ל קטמין (100 מ"ג/מ"ל) ו-1 מ"ל קסילזין (2%) המועבר לארבע ראשי עם מזרק של 2 מ"ל ומחט 26 גרם. לאחר הרדמה עמוקה, הנח את הסכר במצב שכיבה על שולחן הניתוחים. הרדמה מספקת מאושרת על ידי נשימה איטית עמוקה, ירידה בטונוס הלסת וחוסר תגובה לצביטה באוזניים.
2. לגלח את מרכז הבטן עם מכונת גילוח חשמלית ולעקר את השדה הניתוחי בתמיסה על בסיס יוד.
3. המתת חסד של הסכר עם בולוס תוך ורידי של 1 מ"ל של T61 המועבר בווריד הצדדי של האוזן.
4. בצע מיד חתך בטן בקו האמצע דרך העור, מעטפת השרירים ושרירי הבטן לתוך חלל הבטן.
5. הרחב את החתך כדי לחשוף את הרחם הדו-קרני.
6. בצע מיד חתך ברחם באמצעות מספריים והעביר כל אחד מהגורים דרך כריתת הרחם. לידה מהירה של הגורים חיונית להבטחת הישרדות.
7. בלידה, יבשו כל גור באמצעות מגבת נייר, זה גם מייבש וגם מגרה את הגור.
8. מניחים את הגור המיובש בחממה המחוממת (36 מעלות צלזיוס), הלחה (50% לחות יחסית).
9. אפשר שעה אחת להתאוששות ולמעבר לסביבה החוץ-רחמית. כל הגורים ששרדו מחולקים באקראי לקבוצות הטיפול שנקבעו מראש.

3. הרדמה

1. הציפו את תא האינדוקציה באיזופלורן (2.5%, 2.5 ריכוז מינימלי של המכתשית (MAC), 2 ליטר לדקה)
2. הנח את הגורים בתא האינדוקציה עד להשגת רמת הרדמה נאותה (ירידה בתנועה ספונטנית, ירידה ברפלקס כף הרגל לגירויים כואבים, ירידה בקצב הנשימה).
   הערה: עיני גור הארנב אינן פקוחות ביום ה-28 לגיל ההריון (כמו בניסוי זה) ולכן אין צורך במשחת עיניים מקומית למניעת יובש בקרנית. אם מבוצעות הזרקות IT בשלב מאוחר יותר בחיים, יש למרוח משחה מקומית על העיניים הפקוחות.

4. מיקום להזרקה תוך קנה הנשימה

1. מקם את הגור על שלב ההרכבה, שכב עם צוואר מורחב, והאף מוכנס לתוך האף כדי לספק הרדמה מתמשכת.
2. רסנו את כפות הגור באמצעות סרט דבק שאינו נמתח כדי להדביק את הכפות לשלב ההרכבה.
3. זהה את טבעות הסחוס של קנה הנשימה והגרון, הנראות כמבנה קו אמצע תת עורי כהה בקנה הנשימה העליון העליון מעל כניסת בית החזה.
4. עקר את העור מעל קנה הנשימה בתמיסת אלכוהול (תמיסת אתנול 80%)
5. אחוז וייצב את הגרון בעזרת מלקחיים של אליס ביד הלא דומיננטית של המפעיל.

5. ביצוע הזרקה תוך קנה הנשימה (איור 1)

1. התכוננו לקנולציה של קנה הנשימה עם הצינורית התוך ורידית 26 G (עדיף לעשות עם היד הדומיננטית) תוך ייצוב קנה הנשימה עם מלקחיים של אליס.
   הערה: כדי להבטיח סטריליות של ההליך, השתמש בצינורית סטרילית חדשה לכל גור.
2. חודרים לעור עם הצינורית בזווית של 45 מעלות לעור בגובה סחוס בלוטת התריס.
3. מקדמים לאט את הצינורית והסטילט עד שקנה הנשימה מגולגל, מורגש "נתינה" עדינה כאשר המחט חודרת לקנה הנשימה ונכנסת ללומן דרכי הנשימה.
4. ברגע שהצינורית עם הסטילט נמצאת בלומן של קנה הנשימה, הפסק לקדם את הסטילט וקדם את צינורית הפלסטיק מעל הסטילט לתוך קנה הנשימה תוך החזקת הסטילט נייח. אין לקדם את צינורית הפלסטיק >10 מ"מ או להסתכן באינטובציה סלקטיבית של הסימפונות הראשיים השמאלי או הימני.
5. משוך את הסטילט מהצינורית והשאיר את מעטפת הצינורית מפלסטיק בקנה הנשימה.
6. אשר את מיקום ה-IT של הצינורית על ידי הזרקת כמות קטנה של מי מלח רגילים (0.9% NaCl, 5 מיקרוליטר) לתוך הצינורית באמצעות מזרק המילטון ומחט קהה 30 G. לאחר הזרקת מי המלח לתוך הצינורית, הסר את מזרק המילטון והמחט. שימו לב למפלס נוזל האוויר בתוך צינורית הפלסטיק; תנועה של מפלס האוויר-מים בצינורית עם נשימה ספונטנית מאשרת את מיקום הצינורית בתוך דרכי הנשימה.
7. שאב את כמות החומר הנדרשת למזרק המילטון באמצעות מחט הקצה הקהה של 30 גרם.
8. הכניסו את המחט הקהה 30 גרם (המחוברת למזרק המילטון) לתוך צינורית הפלסטיק (בקנה הנשימה), והזריקו לאט את החומר לקנה הנשימה במשך 5-10 שניות.
9. הסר את מחט המזרק של המילטון מצינורית הפלסטיק ואת צינורית הפלסטיק מקנה הנשימה.

6. התאוששות מההליך

1. שחררו את הגור משלב ההרכבה ועוררו את הנשימה עם גירוי מישוש של הגור.
2. החזירו את הגור לכלוב נפרד מכלוב הגורים הלא מורדם בחממה המחוממת (36 מעלות צלזיוס), הלחה (50% לחות יחסית); יש להניח בתנוחת ראש של 30 מעלות למעלה עד להתאוששות מספקת מההרדמה ומסוגל לשמור על שכיבה עצם החזה. אל תשאיר את הגורים ללא השגחה עד שהם מתאוששים מההרדמה.

תוצאות

פורסמו תוצאות מייצגות של הטכניקה של זריקות IT דרך העור היומיות הבודדות והחוזרות ומדגימות כי ההישרדות לא הושפעה מהזרקת IT (זריקות בודדות או מרובות), וגם הזרקת IT עם פלצבו (מי מלח) לא שינתה את תפקוד הריאות או את מבנה הריאות בהשוואה לביקורת¹⁸.

בנוסף, א...

Discussion

יש לבצע מספר שלבים קריטיים כדי לבצע בהצלחה הזרקת IT. כאשר היא מבוצעת כהלכה, שיטת הזרקת ה-IT הטרנס-עורית מאפשרת מתן תרופות תוך ריאתיות יעיל ואמין בארנב הפג. בקרת טמפרטורה חשובה מכיוון שהגורים שזה עתה נולדו הופכים בקלות להיפותרמיים, מה שעלול להשפיע לרעה על ההישרדות. לפני הכנס...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Anesthesia
Heating matt to prevent cooling during anesthesia			1
Isoflurane vaporizer with oxygen supply			1
Isoflurane (Iso-Vet; 1000 mg/g)	Dechra Veterinary Products NV, Belgium		2% at 2 liters/minute
Plexiglas induction chamber with exhaust and scavenger	In house built		1
Positioning for injection
Mounting stage	In-house built (made out of styrofoam to allow flexible positioning		1
Nose cone connected to anesthetic circuit			1
Scavenger system			1
Tape to restrain limbs	Any		1 roll
Intratracheal injection
Allis tissue forceps			1
19-mm-long 26-gauge catheter	BD Biosciences	391349	1
Hamilton syringe (10µl with 20 mm blunt 30-gauge needle	Hamilton Company	7638-01	1
Pharmaceutical substance of choice			as per protocol
Saline (0.9% NaCl)			5 µl per animal
Animal housing
Humidity- and temperature-controlled incubator	Okolab Srl. Custom built cage incubator. Alternatively, in-house built cage incubators can be used