Un modello preclinico di miopatia indotta da sepsi con disuso nei topi

Riepilogo

Questo modello murino combina un insulto settico con il disuso dei muscoli degli arti posteriori per ricapitolare la caratteristica costretta a letto del tipico paziente settico. Il modello rappresenta un allontanamento significativo dai modelli precedenti per studiare la disfunzione muscolare nella sepsi ed è un approccio riproducibile per affrontare le strategie terapeutiche per trattare questa condizione.

Abstract

La sepsi è una delle principali cause di decessi in ospedale. I miglioramenti nel trattamento si traducono in un numero maggiore di sopravvissuti alla sepsi. Circa il 75% dei sopravvissuti sviluppa debolezza muscolare e atrofia, aumentando l'incidenza di riammissioni ospedaliere e di mortalità. Tuttavia, i modelli preclinici disponibili di sepsi non affrontano il disuso del muscolo scheletrico, una componente chiave per lo sviluppo della miopatia indotta da sepsi. Il nostro obiettivo in questo protocollo è fornire una linea guida passo dopo passo per un modello murino che riproduca l'ambiente clinico vissuto da un paziente settico costretto a letto. Per sviluppare questo modello sono stati utilizzati topi maschi C57Bl/6. I topi sono stati sottoposti a legatura e puntura cecale (CLP) per indurre la sepsi. Quattro giorni dopo il CLP, i topi sono stati sottoposti a sospensione degli arti posteriori (HLS) per sette giorni. I risultati sono stati confrontati con interventi chirurgici sham matched e/o animali con deambulazione normale (NA). I muscoli sono stati sezionati per la meccanica muscolare in vitro e le valutazioni morfologiche. Il modello provoca una marcata atrofia e debolezza muscolare, un fenotipo simile osservato nei pazienti settici. Il modello rappresenta una piattaforma per testare potenziali strategie terapeutiche per la mitigazione della miopatia indotta da sepsi.

Introduzione

La sepsi è una condizione pericolosa per la vita a causa di una risposta immunitaria iperattiva che influisce negativamente su più sistemi di organi, con conseguente grave onere per i sistemi sanitari di tutto il mondo¹. Più recentemente, la mortalità ospedaliera legata alla sepsi è diminuita grazie al miglioramento della gestione dell'unità di terapia intensiva (ICU) ^1,2. Tuttavia, circa il 75% dei pazienti sopravvissuti all'insulto settico iniziale sviluppa atrofia del muscolo scheletrico (ad esempio, riduzioni dell'area della sezione trasversale) e d....

Protocollo

Le procedure sono state esaminate e approvate dall'Università della Florida IACUC (#202200000227). Per il presente studio sono stati utilizzati topi maschi C57BL/6J, di 17 settimane, con una massa corporea compresa tra 27 g e 34 g. Le procedure sperimentali e la tempistica delineate in questo protocollo sono illustrate nella Figura 1. Come indicato, il protocollo si estende su un totale di 11 giorni. Gli animali vengono sottoposti a chirurgia di sopravvivenza (CLP/Sham) il giorno 0, seguito da quattro giorni di supporto idrico e analgesico. Il giorno 4, gli animali iniziano l'HLS per una durata di 7 giorn....

Discussione

L'attuale protocollo fornisce linee guida tecniche per l'implementazione di un nuovo modello preclinico di miopatia indotta da sepsi. Tutti i materiali e i passaggi importanti sono descritti in dettaglio per la riproduzione del modello. Questo approccio è in grado di riprodurre la disfunzione del muscolo scheletrico osservata nei pazienti settici, evidenziando il ruolo del disuso come componente cruciale nel peggioramento della miopatia. Finora, la maggior parte degli studi preclinici c.......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
4-0 Ethicon Coated Vicryl	Ethicon	D5792	Absorbable suture used for closure of muscle layer and for ligation of the cecum.
4-0 Ethilon Black 18"	Ethicon	662G	Non absorbable suture for closure of the skin layer.
BD  PrecisionGlide Needle 26-28 G	BD	305136 for 27g needle	Needle for puncturing the cecum.
C57BL/6J mice	Jackson Laboratory	strain #000664
Cotton Tipped Applicators	Puritan	S-18991	Swabs for topical application of iodine.
Cryostat	(Leica CM1950)
Dynarex Povidone Iodine Prep Solution	Dynarex	1415	Topical Antiseptic Liquid for Skin and Mucosa
Ethanol 200 Proof (100%)	Fisher Scientific		To make 70% ethanol for cleaning skin.
Hindlimb Suspension Cages	Custom Made	N/A	These custom made cages will be highlighted in the video recordings of the MS.
Optixcare Eye Lube	Optixcare		Eye lube for protection during survival surgery.
Scalpel blades #11	Fine Science		Blade used to make incisions on skin and muscle.
Skin-Trac	Zimmer	736579	Foam tape for fixing the tail to the suspension apparatus.
SomnoSuite Low-Flow Digital Vaporizer	Kent Scientific Corporation	SS-01	Vaporizer for Isoflurane Anesthesia
Tissue bath apparatus	Aurora Scientific	Model 800A, Dual Mode Muscle Lever 300C