Name: lavage-induced surfactant depletion in pigs as a model of the acute respiratory distress syndrome (ards)
Uploaded: 2016-09-07T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Lavage-induced Surfactant Depletion in Pigs As a Model of the Acute Respiratory Distress Syndrome ARDS at JoVE.com

All authors disclose no financial or any other conflicts of interests.
GRANTS:
This study was supported by a grant from the Deutsche Forschungsgemeinschaft to P. Pickerodt and W. Boemke (Pi795/2-2).

Forsøgene blev udført ved Institut for Eksperimentel Medicin, Charité - Universitätsmedizin, Berlin, Tyskland (certi fi cerede i henhold til EN DIN ISO 9001: 2000), og blev godkendt af de føderale myndigheder for dyrs forskning i Berlin, Tyskland før eksperimenterne. Principperne for forsøgsdyr pleje, som blev anvendt i alle forsøg, var i overensstemmelse med retningslinjerne i den europæiske og tyske Society of Laboratory Animal Sciences. 1. Animal Welfare and Laboratory Animals ...

<ol>
	<li>Rubenfeld, G. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Incidence+and+Outcomes+of+Acute+Lung+Injury.">Incidence and Outcomes of Acute Lung Injury.</a> N Engl J Med. 353 (16), 1685-1693 (2005).</li><li>Ballard-Croft, C., Wang, D., Sumpter, L. R., Zhou, X., Zwischenberger, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-animal+models+of+acute+respiratory+distress+syndrome.">Large-animal models of acute respiratory distress syndrome.</a> Ann Thorac Surg. 93 (4), 1331-1339 (2012).</li><li>Lachmann, B., Robertson, B., Vogel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+lung+lavage+as+an+experimental+model+of+the+respiratory+distress+syndrome.">In vivo lung lavage as an experimental model of the respiratory distress syndrome.</a> Acta Anaesthesiol Scand. 24 (3), 231-236 (1980).</li><li>Donaubauer, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-dose+inhalation+of+an+endothelin-A+receptor+antagonist+in+experimental+acute+lung+injury:+ET-1+plasma+concentration+and+pulmonary+inflammation.">Low-dose inhalation of an endothelin-A receptor antagonist in experimental acute lung injury: ET-1 plasma concentration and pulmonary inflammation.</a> Exp Biol Med (Maywood). 231 (6), 960-969 (2006).</li><li>Theisen, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ventral+recumbency+is+crucial+for+fast+and+safe+orotracheal+intubation+in+laboratory+swine.">Ventral recumbency is crucial for fast and safe orotracheal intubation in laboratory swine.</a> Lab Anim. 43 (1), 96-101 (2009).</li><li>Kelly, C. R., Rabbani, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Videos+in+clinical+medicine.+Pulmonary-artery+catheterization.">Videos in clinical medicine. Pulmonary-artery catheterization.</a> N Engl J Med. 369 (25), 35 (2013).</li><li>Forrester, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermodilution+cardiac+output+determination+with+a+single+flow-directed+catheter.">Thermodilution cardiac output determination with a single flow-directed catheter.</a> Am Heart J. 83 (3), 306-311 (1972).</li><li>Deja, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+inhaled+ET(A)+receptor+antagonist+LU-135252+acts+as+a+selective+pulmonary+vasodilator.">The inhaled ET(A) receptor antagonist LU-135252 acts as a selective pulmonary vasodilator.</a> Clin Sci (Lond). 103, 21-24 (2002).</li><li>Matute-Bello, G., Frevert, C. W., Martin, T. R. <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+acute+lung+injury.">Animal models of acute lung injury.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 295 (3), 379-399 (2008).</li><li>Kloot, T. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recruitment+maneuvers+in+three+experimental+models+of+acute+lung+injury.+Effect+on+lung+volume+and+gas+exchange.">Recruitment maneuvers in three experimental models of acute lung injury. Effect on lung volume and gas exchange.</a> Am J Respir Crit Care Med. 161 (5), 1485-1494 (2000).</li></ol>

Denne artikel beskriver en trinvis instruktion til at fremkalde alvorlig lungeskade hos grise på grund af overfladeaktive stoffer udvaskning ved gentagne lungeudskylninger. Denne særlige metode muliggør en reproducerbar og sammenlignelig forværring af lungefunktionen og pulmonal vaskulær modstand. Det er bydende nødvendigt at lavage grisene indtil P a O 2 / F I O 2 forholdet faldt under 100 mmHg og holder sig under 100 mmHg i en time. Når opnås dette dyrene normalt ikk...

Dødeligheden af human akut lungesvigt (ARDS) er fortsat høj med værdier mellem 40 og 50% 1 trods mere end 4 årtiers intens forskning. Dyremodeller af lungeskader spille en stor rolle i at undersøge komplekse patomekanismer eller nye terapeutiske metoder til at reducere dødeligheden og begrænse langsigtede handicap. Forskellige modeller er blevet etableret for at fremkalde lungeskade, der simulerer aspekter af menneskelige ARDS i enten store (f.eks svin) eller små dyr (f.eks gnavere). Metoder varierer stærkt, herunder pulmonal arteriel infusion af oliesyre, intravenøs (iv) infusion af bakterier, og endotoxiner eller cecal ligering og punktering (CLP) modeller forårsager sepsis-induceret ARDS. Desuden direkte lungeskader på grund af store tidal volumener og høj peak inspiratoriske tryk (ventilator-induceret lungeskader, VILI), røg / brandskader eller lunge iskæmi / reperfusion (I / R) modeller bruges ofteTo. En væsentlig ulempe ved CLP modeller, samt modeller arbejder med endotoksiner, er den underliggende inflammation, der hindrer analyse af biotrauma forårsaget af lunge skade alene. Endvidere kan det tage timer til dage at resultere i lungeskader, som det er tilfældet for VILI i store dyr. Induktionen af lungeskader ved overfladeaktivt udvaskning med gentagne lungeudskylninger, som det først blev beskrevet af Lachmann et al. i marsvin 3, er en tid effektiv metode til at inducere lungeskade med reproducerbare funktionelle og mekaniske kompromiser, samt ændringer i pulmonal vaskulær modstand. Tilpasningen af denne model til mekanisk ventilerede svin på ca. 30-60 kg legemsvægt understøtter grundforskning med klinisk anvendte mekaniske ventilatorer, katetre og monitorer, mens de kompromiser i gasudveksling og hæmodynamik er meget reproducerbar samtidig 4. Desuden induktion af lungeskader ved udskylninger ikkekræver særligt udstyr, som ikke er almindeligt tilgængelige i respiratoriske laboratorier designet til eksperimenter i store dyr. Modellen præsenteres i denne artikel er velegnet til forskning krævende udstyr (f.eks ventilatorer), der er beregnet til brug i mennesker, og desuden sikrer en høj reproducerbarhed i de forekommende forværringer af lungefunktionen. Standardisering af denne model er med til at sikre sammenlignelighed mellem eksperimenter og reducere antallet af dyr, der er nødvendige. Den potentielle recruitability af atelectatic lunge regioner med overlagte eller ukendte rekruttering manøvrer er en alvorlig begrænsning af denne specifikke model. I den følgende artikel giver vi en detaljeret beskrivelse af udskylning model for induktionen af ​​lungeskader og giver repræsentative data til karakterisering af stabilitet af det kompromis i lungefunktionen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="735">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:313px;">Evita Infinity V500</td>
			<td style="width:103px;">Dr&#228;ger</td>
			<td style="width:152px;"></td>
			<td style="width:167px;">intensive care ventilator</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:313px;">Vigilance I&#160;</td>
			<td style="width:103px;">Edwards</td>
			<td style="width:152px;"></td>
			<td>monitor</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:313px;">Vasofix Braun&#252;le 20G</td>
			<td style="width:103px;">B Braun</td>
			<td style="width:152px;">4268113B</td>
			<td>peripheral vein catheter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:313px;">Mallinckrodt Tracheal Tube Cuffed</td>
			<td style="width:103px;">Covidien</td>
			<td style="width:152px;">107-80</td>
			<td>&#160;8.0 mm ID</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:313px;">MultiCath3</td>
			<td style="width:103px;">Vygon</td>
			<td style="width:152px;">157,300</td>
			<td>3 lumen central venous catheter, 20 cm length</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:313px;">Leader Cath Set</td>
			<td style="width:103px;">Vygon</td>
			<td style="width:152px;">115,805</td>
			<td>arterial catheter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Percutaneus Sheath Introducer Set</td>
			<td style="width:103px;">Arrow</td>
			<td style="width:152px;">SI-09600</td>
			<td>introducer sheath for pulmonary artery catheter of 4-6 Fr., 10 cm length</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:313px;">Swan-Ganz True Size Thermodilution Catheter</td>
			<td style="width:103px;">Edwards</td>
			<td style="width:152px;">132F5</td>
			<td>pulmonary artery catheter, 75 cm length</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:313px;">Flow through chamber thermistor</td>
			<td style="width:103px;">Baxter</td>
			<td style="width:152px;">93-505</td>
			<td>for measuring cardiac output</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:313px;">urinary catheter</td>
			<td style="width:103px;"></td>
			<td style="width:152px;"></td>
			<td>no specific model requiered</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

lavage-induced surfactant depletion in pigs as a model of the acute respiratory distress syndrome (ards)

Forskellige dyremodeller for lungebeskadigelse er til for at studere de komplekse patomekanismer af human akut lungesvigt (ARDS) og evaluere fremtidige behandlinger. Svær lungelæsion med en reproducerbar forringelse af pulmonal gasudveksling og hæmodynamik kan induceres i bedøvede grise anvendelse af gentagne lungeudskylninger med opvarmet 0,9% saltvand (50 ml / kg legemsvægt). Herunder standard respiratoriske og hæmodynamisk monitorering med klinisk anvendte enheder i denne model giver mulighed for vurdering af nye terapeutiske strategier (narkotika, moderne ventilatorer, ekstrakorporale membran oxygenater, ECMO), og bygger bro mellem bænk og bedside. Hertil kommer, at induktion af lungeskader med lungeudskylninger ikke kræver indsprøjtning af patogener / endotoksiner, der har indflydelse på målinger af pro- og anti-inflammatoriske cytokiner. En ulempe ved modellen er den høje recruitability af atelectatic lungevæv. Standardisering af modellen hjælper til at undgå faldgruber, at sikre comparability mellem eksperimenter, og for at reducere antallet af dyr, der er nødvendige.

P a O 2 / F I O 2-forhold afgang i løbet lungeudskylninger, men den nøjagtige virkning af en enkelt udskylning er vanskelig at forudsige. Vi begynder at tage arterielle blod gas prøver fra den tredje lavage fremefter at opdage et fald i P a O 2 / F I O 2-forhold under 100 mmHg. Når et fald i P a O 2 / F I O 2-forhold under 100 mmHg opnås, kræver vi det...

Watch this Scientific Journal Video about Lavage-induced Surfactant Depletion in Pigs As a Model of the Acute Respiratory Distress Syndrome ARDS at JoVE.com

Lavage-induced Surfactant Depletion in Pigs As a Model of the Acute Respiratory Distress Syndrome ARDS

Gentagne pulmonale skylninger i bedøvede grise fremkalde lungeskade ligner vigtige aspekter af den menneskelige akut lungesvigt (ARDS). Til dette formål lungerne gentagne gange udskyllet med 0,9% saltvand ved 37 ° C. Målet med protokollen er en reproducerbar afbødning af gas udveksling og hæmodynamik til forskning i ARDS.

Lavage-induceret Surfactant Udtømmelse i Svin som en model af den Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS)

Various animal models of lung injury exist to study the complex pathomechanisms of human acute respiratory distress syndrome (ARDS) and evaluate future ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Lavage-induced Surfactant Depletion in Pigs As a Model of the Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS)

Myocardial Infarction and Functional Outcome Assessment in Pigs

Myokardieinfarkt og Functional resultatvurdering i Pigs

Introduction of newly discovered cardiovascular therapeutics into first-in-man trials depends on a strictly regulated ethical and legal roadmap. One ...

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

Excitotoksiske Stimulering af Brain Microslices som en<em&gt; In vitro</em&gt; Model of Stroke

Examining molecular mechanisms involved in neuropathological conditions, such as ischemic stroke, can be difficult when using whole animal systems. As ...

Sublingual Immunotherapy as an Alternative to Induce Protection Against Acute Respiratory Infections

Sublingual immunterapi som et alternativ til at yde beskyttelse mod akutte luftvejsinfektioner

Sublingual route has been widely used to deliver small molecules into the bloodstream and to modulate the immune response at different sites. It has been ...

Primary Outcome Assessment in a Pig Model of Acute Myocardial Infarction

Primære resultatvurdering i en Pig Model af akut myokardieinfarkt

Mortality after acute myocardial infarction remains substantial and is associated with significant morbidity, like heart failure. Novel therapeutics are ...

Open Tracheostomy Gastric Acid Aspiration Murine Model of Acute Lung Injury Results in Maximal Acute Nonlethal Lung Injury

Åbent Tracheostomituber Gastric Acid Aspiration murin model af akut lungeskade Resultater i Maximal Akut ikke-letale Lung Injury

Acid pneumonitis is a major cause of sterile acute lung injury (ALI) in humans. Acid pneumonitis spans the clinical spectrum from asymptomatic to acute ...

Generation of a Chronic Obstructive Pulmonary Disease Model in Mice by Repeated Ozone Exposure

Generation af en kronisk obstruktiv lungesygdom Model i mus ved gentagne ozon eksponering

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is characterized by persistent airflow limitation and lung parenchymal destruction. It has a very high ...

Invasive Hemodynamic Monitoring of Aortic and Pulmonary Artery Hemodynamics in a Large Animal Model of ARDS

Invasiv hæmodynamiske overvågning af aorta og pulmonal arterie Hæmodynamik i en stor animalsk Model af ARDS

One of the leading causes of morbidity and mortality in patients with heart failure is right ventricular (RV) dysfunction, especially if it is due to ...

Oleic Acid-Injection in Pigs As a Model for Acute Respiratory Distress Syndrome

Oliesyre-injektion i svin som en Model for akut respiratorisk Distress syndrom

The acute respiratory distress syndrome is a relevant intensive care disease with an incidence ranging between 2.2% and 19% of intensive care unit ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Isometrisk kontraktilitet måling af musen mesenterica arterie ved hjælp af Wire blodkar

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Murine Precision-Cut Liver Slices as an Ex Vivo Model of Liver Biology

Murine Precision-Cut Lever skiver som en Ex Vivo Model af leverbiologi

Understanding the mechanisms of liver injury, hepatic fibrosis, and cirrhosis that underlie chronic liver diseases (i.e., viral hepatitis, non-alcoholic ...