돼지 내독소혈증 쇼크 모델로서의 지질다당류 주입

요약

우리는 지질다당류를 주입하여 돼지에서 실험적인 내독소 충격 모델을 위한 프로토콜을 제공합니다.

초록

패혈증과 패혈성 쇼크는 중환자실(ICU)에서 치료받는 환자에서 자주 발생하며 이러한 환자의 주요 사망 원인 중 하나입니다. 감염에 대한 면역 반응 조절 장애로 인해 발생합니다. 최적화된 치료에도 불구하고 사망률은 여전히 높기 때문에 병태생리학에 대한 더 많은 통찰력과 새로운 치료 옵션이 필요합니다. 지질다당류(LPS)는 그람 음성 박테리아의 세포막 구성 요소로, 종종 패혈증과 패혈성 쇼크를 유발하는 감염의 원인이 됩니다.

패혈증과 패혈성 쇼크의 중증도와 높은 사망률은 인간을 대상으로 한 표준화된 실험 연구를 불가능하게 만듭니다. 따라서 추가 연구를 위해 동물 모델이 필요합니다. 돼지는 해부학, 생리학 및 크기가 인간과 매우 유사하기 때문에 이러한 목적에 특히 적합합니다.

이 프로토콜은 LPS 주입에 의한 돼지의 내독소 쇼크에 대한 실험 모델을 제공합니다. 패혈성 쇼크 환자에서 자주 관찰되는 혈역학적 불안정성, 호흡 부전, 산증 등의 변화를 안정적으로 유도할 수 있었습니다. 이를 통해 연구자들은 이 관련성이 높은 질환에 대한 귀중한 통찰력을 얻고 실험 환경에서 새로운 치료 접근법을 평가할 수 있습니다.

서문

패혈증과 패혈성 쇼크는 집중 치료를 받는 환자의 주요 사망 원인^{중 하나입니다 1,2,3}. 패혈증은 감염이 면역 반응 조절 장애를 일으켜 다장기 부전을 일으킬 때 발생합니다. 혈역학적 불안정, 호흡 곤란, 간 및 신부전, 인지 장애 등 생명을 위협하는 증상이 특징이다 ^4,5. 패혈성 쇼크는 사망률을 크게 증가시키는 특히 심각한 증상을 가진 패혈증의 하위 집합입니다. 이러한 증상에는 승압제 요법이 필요한 지속적인 저혈압과 2mmol∙^{L-1 4,5}를 초과하는 혈청 젖산염 수치가 포함됩니다. 패혈성 쇼크 환자의 사망률은 병원 치료에도 불구하고 40%까지 높은 것으로 추정된다 ^1,3,5. 

프로토콜

이 프로토콜의 실험은 국가 및 기관 동물 보호 위원회(Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz, Koblenz, Germany, TVA G21-1-080)의 승인을 받았습니다. 실험은 ARRIVE 지침에 따라 수행되었습니다. 이 연구에는 생후 2-3개월, 체중 30-35kg의 건강한 독일 재래종 수컷 돼지 6마리가 사용되었습니다. 실험 일정은 그림 1에 요약되어 있습니다. 이 프로토콜에 사용되는 모든 재료 및 도구와 관련된 세부 정보는 재료 표에 나열되어 있습니다.

그림 1: 실험 타임라인. 기준 건강 측정은 동물의 준비 및 30분의 안정화 기간 후에 수행되었습니다. 내독소혈증은 30분 이상 LPS 주사에 의해 유도되었고, 0시간 측정은 또 다른 30분 후....

토론

패혈증 및 패혈성 쇼크에서 일반적으로 관찰되는 변화를 안정적으로 유도하는 것을 목표로 LPS 주입을 통해 돼지의 실험적 내독소혈증을 유도하기 위한 프로토콜을 제시합니다. 이 프로토콜에서는 몇 가지 중요한 단계를 고려해야 합니다. 운송 전에 돼지를 적절하게 진정시키는 것은 스트레스로 인한 카테콜아민 수치 상승을 방지하는 데 매우 중요하며, 이는 잠재적으로 결과를 손상시킬 수 있습.......

자료

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