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).

Experimenten utfördes vid Institutionen för experimentell medicin, Charité - Universitätsmedizin, Berlin, Tyskland (certi fi ed enligt EN DIN ISO 9001: 2000), och har godkänts av de federala myndigheterna för djurförsök i Berlin, Tyskland före experimenten. Principerna för försöksdjurs vård, som användes i alla experiment, var i enlighet med riktlinjerna i den europeiska och tyska Society of försöksdjursvetenskap. 1. djurskydd och försöksdjur <ol><li> Alla experiment geno...

<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>

I den här artikeln beskrivs steg för steg instruktion för att framkalla allvarliga lungskador hos svin på grund av ytaktivt washout genom upprepade lungsköljningar. Denna specifika metod möjliggör en reproducerbar och jämförbar försämring av lungfunktionen och pulmonell vaskulär resistans. Det är absolut nödvändigt att sköljnings grisarna tills P en O 2 / F I O 2 förhållandet sjunkit under 100 mmHg och stannar under 100 mmHg under en timme. När uppnås detta...

Dödligheten av humant akut andnödssyndrom (ARDS) är fortsatt hög med värden mellan 40 och 50% 1, trots mer än 4 årtionden av intensiv forskning. Djurmodeller av lungskada spelar en viktig roll när det gäller att undersöka de komplexa pathomechanisms eller nya terapeutiska metoder för att minska dödligheten och begränsa långsiktiga funktionshinder. Olika modeller har inrättats för att framkalla lungskada som simulerar aspekter av mänskliga ARDS i antingen stora (t.ex. grisar) eller små djur (t.ex. gnagare). Metoder skiljer sig kraftigt, inklusive pulmonell arteriell infusion av oljesyra, intravenös (iv) infusion av bakterier och endotoxiner eller cecal ligation och punktering (CLP) modeller som orsakar sepsis-inducerat ARDS. Dessutom direktlungskador på grund av stora tidvatten volymer och hög toppinandningstryck (ventilator-inducerad lungskada, VILI), rök / brännskador eller lung ischemi / reperfusion (I / R) modeller används ofta2. En stor nackdel med CLP modeller, samt modeller som arbetar med endotoxiner, är den underliggande inflammationen som hindrar analys av biotrauma orsakad av lung enbart skada. Vidare kan det ta timmar till dagar för att resultera i lungskada, vilket är fallet för VILI i stora djur. Induktionen av lungskada genom ytaktivt urtvättning med upprepade lungsköljningar, som det beskrevs först av Lachmann et al. i marsvin 3, är en tidseffektiv metod för att framkalla lungskada med reproducerbara funktionella och mekaniska kompromisser, liksom förändringar i pulmonell vaskulär resistans. Anpassningen av denna modell för att mekaniskt ventilerade grisar på ca 30-60 kg kroppsvikt stödjer grundforskning med kliniskt använda mekaniska ventilatorer, katetrar och monitorer, medan de kompromisser i gasutbyte och hemodynamik är mycket reproducerbar samtidigt fyra. Dessutom inte induktion av lungskada genom sköljkräver särskild utrustning som inte är allmänt tillgängliga i andnings laboratorier avsedda för experiment i stora djur. Den modell som presenteras i denna artikel är lämplig för forskning krävande utrustning (t.ex. fläktar) som är avsedd att användas på människor, och dessutom garanterar en hög reproducerbarhet i förekommande försämringar i lungfunktionen. Standardisering av denna modell bidrar till att säkerställa jämförbarhet mellan experiment och minska antalet djur som behövs. Den potentiella recruitability av atelectatic lungregioner med avsiktliga eller okända rekryterings manövrar är en allvarlig begränsning av denna specifika modell. I följande artikel ger vi en detaljerad beskrivning av lavage modell för induktionen av lungskada och ger representativa uppgifter för att karakterisera stabiliteten av de kompromisser i lungfunktion.

<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)

Olika djurmodeller av lungskada finns för att studera komplexa pathomechanisms mänskliga akut andnödssyndrom (ARDS) och utvärdera framtida terapier. Allvarlig lungskada med en reproducerbar försämring av lung gasutbyte och hemodynamik kan induceras i bedövade grisar med hjälp av upprepade lungsköljningar med värmde 0,9% saltlösning (50 ml / kg kroppsvikt). Inklusive standard respiratoriska och hemodynamiska övervakning med kliniskt tillämpade enheter i denna modell tillåter utvärdering av nya behandlingsstrategier (droger, moderna fläktar, extrakorporeala membran oxygenatorer, ECMO), och överbryggar gapet mellan bänk och säng. Dessutom innebär induktion av lungskada med lungskölj inte kräver injektion av patogener / endotoxiner som påverkar mätningar av pro- och antiinflammatoriska cytokiner. En nackdel med modellen är den höga recruitability av atelectatic lungvävnad. Standardisering av modellen bidrar till att undvika fallgropar, för att säkerställa comparability mellan experimenten, och för att minska antalet djur som behövs.

P en O 2 / F I O 2 -ratio minskar under lungsköljningar, men den exakta effekten av en enda sköljning är svårt att förutsäga. Vi börjar att ta blodgas prover från tredje sköljning framåt för att detektera en minskning i P a O 2 / F I O 2 -ratio under 100 mmHg. När en minskning i P a O 2 / F I O 2 -ratio under 100 mmHg uppnås, kräver vi detta f?...

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

Upprepade lungsköljningar i bedövade grisar inducerar lungskada som liknar viktiga aspekter av mänskligt akut andnödssyndrom (ARDS). För detta ändamål lungorna upprepat sköljs med 0,9% saltlösning vid 37 ° C. Målet med protokollet är en reproducerbar minskning av gasutbyte och hemodynamik för forskning i ARDS.

Lavage-inducerad tensid Depletion i Pigs som en modell för den akut andnödssyndrom (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

Hjärtinfarkt och bedömning Funktionell Utfall i Grisar

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

Excitotoxisk Stimulering av Brain Microslices som en<em&gt; In vitro</em&gt; Modell av 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 ett alternativ att inducera skydd mot akuta luftvägsinfektioner

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

Primära effektvariabeln i en grismodell av akut hjärtinfarkt

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

Öppna Trakeostomituber Gastric Acid aspiration Murina Modell av akut lungskada Resultat i Maximal Akut nonlethal 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 av en kronisk obstruktiv lungsjukdom modell hos möss av upprepade ozonexponering

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

Invasiva hemodynamiska övervakning av aorta och Pulmonell artär hemodynamiken i en stor djurmodell av 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

Oljesyra-injektion hos svin som modell för akut respiratoriskt distressyndrom

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 mätning av mus mesenterica artär med Wire Myography

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 leverskivor som en Ex Vivo modell av leverbiologi

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