Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Существуют различные, сложные животные модели для изучения патофизиологии острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС). Бронхоальвеолярный лаваж и повреждение легких, вызванное инъекцией олеиновой кислоты, подходит в качестве новой животной модели двойного удара для изучения острого респираторного дистресс-синдрома.
Лечение ОРДС продолжает представлять собой серьезную проблему для врачей интенсивной терапии в 21 веке, при этом уровень смертности в тяжелых случаях по-прежнему достигает 50%. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы лучше понять сложную патофизиологию этого заболевания. Существуют различные хорошо зарекомендовавшие себя животные модели для индуцирования острого повреждения легких, но ни одна из них не смогла адекватно имитировать сложные патомеханизмы ОРДС. Наиболее решающим фактором для развития этого состояния является повреждение альвеолярного капиллярного блока. Комбинация двух хорошо зарекомендовавших себя моделей повреждения легких позволяет нам более подробно имитировать лежащий в основе патомеханизм. Бронхоальвеолярный лаваж (БАЛ) приводит к истощению поверхностно-активного вещества, а также к альвеолярному коллапсу. Повторное закапывание объемов жидкости вызывает последующую гипоксемию. Истощение поверхностно-активных веществ является ключевым фактором ОРДС у человека. БАЛ часто комбинируют с другими подходами к повреждению легких, но пока не со вторым ударом с последующей инъекцией олеиновой кислоты (ОАП). Введение олеиновой кислоты приводит к значительному нарушению газообмена, ухудшению механики легких и нарушению альвеоло-капиллярного барьера. OAI имитирует большинство ожидаемых эффектов ОРДС, заключающихся в расширенном воспалении легочной ткани с увеличением альвеолярной утечки и нарушением газообмена. Недостатком комбинации различных моделей является сложность определения влияния на повреждение легких, вызванного только БАЛ, только ОАП или и тем, и другим вместе. Модель, представленная в этом отчете, представляет собой комбинацию BAL и OAI в качестве новой модели двойного повреждения легких. Эта новая модель проста в реализации и является альтернативой для изучения различных терапевтических подходов при ОРДС в будущем.
Острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС) – это заболевание, заключающееся в нарушении газообмена и инфильтрации легких, которое часто требует интенсивной терапии. Смертность от тяжелого течения ОРДС остается высокой (до 50%) во всем мире, несмотря на почти 50 лет обширных исследований1. ОРДС определяется Берлинским определением, включая такие диагностические критерии, как время, визуализация грудной клетки, происхождение отека и гипоксемия2. Чтобы лучше классифицировать пациентов с различными уровнями тяжести ОРДС, выделяют три различные степени гипоксемии: легкую (200 мм рт. ст. < PaO2/FIO2 ≤ 300 мм рт. ст.), умеренную (100 мм рт. ст. < PaO2 / FIO2 ≤ 200 мм рт. ст.) и тяжелую (PaO2 / FIO2 ≤ 100 мм рт. ст.) Различные животные модели с акцентом на повреждение легких широко используются и принимаются для изучения патофизиологических изменений и различных терапевтических подходов при ОРДС3.
Известны модели на животных с использованием эндотоксинов (например, внутривенная инфузия бактерий, лигирование слепой кишки и пункция для имитации повреждения легких, вызванного сепсисом), модели ишемии/реперфузии, модели ОРДС с дымом/ожогом, инфузия олеиновой кислоты и модели бронхоальвеолярного лаважа3. Каждая модель представляет лишь несколько патофизиологических изменений с преимуществами и недостатками для результатов исследования3. Это не отражает сложности заболевания ОРДС. Комбинация двух проверенных моделей позволяет сделать более точные выводы о патофизиологии ОРДС. В представленной модели мы объединили бронхоальвеолярный лаваж и инфузию олеиновой кислоты для имитации сложности ОРДС человека. Олеиновая кислота является ненасыщенной жирной кислотой и действует непосредственно на альвеоло-капиллярную единицу легких, вызывая активацию рецепторов врожденного иммунитета, что впоследствии приводит к накоплению нейтрофилов, продукции провоспалительных цитокинов и гибели клеток 4,5. Инфузия олеиновой кислоты вызывает выраженную гипоксемию, повышение легочного артериального давления и накопление внесосудистой воды в легких. Часто возникают гипотензия и угнетение миокарда из-за правожелудочковой недостаточности. Индукция повреждения легких путем повторного бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ) со сбалансированным раствором электролита снижает концентрацию липидов альвеолярного сурфактанта3. Поверхностно-активные вещества снижают поверхностное натяжение альвеол и предотвращают альвеолярный коллапс. БАЛ вызывает немедленную гипоксемию и увеличение альвеолярно-артериальной разницы кислорода3. ОРДС человека также связан с истощением поверхностно-активного вещества3. Недостатками данной комбинированной модели являются необходимость проведения центрального венозного доступа, интубации и общей анестезии. Кроме того, остается неясной сомнительная механистическая релевантность (например, инфузии олеиновой кислоты) для трансляционных аспектов. По крайней мере, трудно определить, какая часть повреждения легких (BAL против OAI, или оба вместе) способствует повреждению легких. Преимуществами данной модели являются ее применимость на крупных животных с привычным мониторингом и инструментами, аналогичными человеческим пациентам (не требуется специальное оборудование), хорошее воспроизведение основных аспектов ОРДС и возможность изучения изолированных ОРДС без системного воспаления (например, модели эндотоксинов). В следующей статье мы дадим подробное описание повреждения легких у свиней при двойном ударе (BAL и OAI) и предоставим репрезентативные данные для характеристики стабильности нарушений функции легких.
Все описанные здесь эксперименты на животных были одобрены институциональным и государственным комитетом по уходу за животными (Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz, Кобленц, Германия; номер одобрения G18-1-044) и проводились в соответствии с рекомендациями Европейского и Немецкого общества наук о лабораторных животных.
1. Анестезия, интубация и искусственная вентиляция легких
2. Контрольно-измерительные приборы
3. Установка катетера легочной артерии
4. Индукция повреждения легких: при первом поражении бронхоальвеолярным лаважем
5. Индукция повреждения легких: второй удар инъекцией олеиновой кислоты
6. Окончание эксперимента и эвтаназия
Соотношение PaO2/FiO2 уменьшается после бронхоальвеолярного лаважа и фракционированного применения олеиновой кислоты (рис. 1). Поскольку неясно предсказать влияние бронхоальвеолярного лаважа (например, влияние фракционированной дозы олеино?...
Описанный метод двойного попадания для вызова тяжелого повреждения легких у свиней подходит для изучения различных вариантов лечения при ОРДС. Модель двойного удара имитирует два центральных элемента патомеханизма ОРДС: потерю альвеолярно-капиллярного звена и нар?...
Все авторы не раскрывают никаких финансовых или каких-либо других конфликтов интересов.
Авторы хотят поблагодарить Дагмар Дирвонскис за отличную техническую поддержку.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1 M Kaliumchlorid-Lösung 7.46% 20 mL | Fresenius, Kabi Deutschland GmbH | potassium chloride | |
Absaugkatheter Ideal CH14, 52 cm, gerade | B. Braun Melsungen AG, Germany | suction catheter | |
Arterenol 1 mg/mL, 25 mL | Sanofi- Aventis, Seutschland GmbH | norepinephrine | |
Atracurium Hikma, 50 mg/5 mL | Hikma Pharma GmbH , Martinsried | atracurium | |
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 | |
BD Microlance 3 20 G | Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain | canula | |
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 | perfusorline | |
Ketamin-Hameln 50 mg/mL | Hameln Pharmaceuticals GmbH | ketamine | |
laryngoscope | Rüsch | laryngoscope | |
logicath 7 Fr 3-lumen 30 cm lang | Smith- Medical Deutschland GmbH | central venous catheter | |
Masimo Radical 7 | Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA | periphereal oxygen saturation | |
Neofox Oxygen sensor 300 micron fiber | Ocean optics Largo, FL USA | ultrafast pO2-measurements | |
Ölsäure reinst Ph. Eur NF C18H34O2 M0282.47g/mol, Dichte 0.9 | Applichem GmbH Darmstadt, Deutschland | oleic acid | |
Original Perfusor syringe 50 mL Luer Lock | B.Braun Melsungen AG, Germany | perfusorsyringe | |
PA-Katheter Swan Ganz 7.5 Fr, 110 cm | Edwards Lifesciences LLC, Irvine CA, USA | PAC | |
PE-Trichter, 60 mm | Aquintos-Wasseraufbereitung GmbH, Germany | funnel | |
Percutaneous sheath introducer set 8.5 und 9 Fr, 10 cm with integral haemostasis valve/sideport | Arrow international inc. Reading, PA, USA | introducer sheath | |
Perfusor FM Braun | B.Braun Melsungen AG, Germany | syringe pump | |
Propofol 2% 20 mg/mL (50 mL Flaschen) | Fresenius, Kabi Deutschland GmbH | propofol | |
Radifocus Introducer II, Größe 5-8 Fr | Terumo Corporation Tokio, Japan | introducer sheath | |
Rüschelit Super Safety Clear 6.5 /7.0 | Teleflex Medical Sdn. Bhd, Malaysia | endotracheal tube | |
Seldinger Nadel mit Fixierflügel | Smith- Medical Deutschland GmbH | seldinger canula | |
Sonosite Micromaxx Ultrasoundsystem | Sonosite Bothell, WA, USA | ultrasound | |
Stainless Macintosh Größe 4 | Welsch Allyn69604 | blade for laryngoscope | |
Sterofundin Infusion | B. Braun Melsungen AG, Germany | bronchoalveolar lavage | |
Stresnil 40 mg/mL | Lilly Deutschland GmbH, Abteilung Elanco Animal Health | azaperon | |
Vasofix Safety 22 G | B.Braun Melsungen AG, Germany | venous catheter |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены