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Method Article
L’insuffisance rénale aiguë (IRA) est une complication grave chez les patients gravement malades et est liée à une mortalité accrue. Ici, nous présentons un modèle in vivo fiable et reproductible pour imiter l’IRA dans des conditions inflammatoires qui pourrait contribuer à comprendre la pathogenèse de l’IRA septique.
L’IRA chez les patients septiques est associée à une mortalité accrue et à de mauvais pronostics, malgré des efforts majeurs pour affiner la compréhension de sa physiopathologie. Ici, un modèle in vivo est présenté qui combine un foyer septique standardisé pour induire une IRA et une configuration de soins intensifs (USI) pour fournir une surveillance hémodynamique avancée et un traitement comparable à celui du sepsis humain. La septicémie est induite par une péritonite standardisée du colon ascendant (sCASP). L’IRA est étudiée fonctionnellement par la mesure d’échantillons de sang et d’urine ainsi que sur l’histologie par l’évaluation des scores histopathologiques. De plus, la surveillance hémodynamique avancée et la possibilité d’un prélèvement répétitif des gaz du sang permettent une analyse différenciée de la gravité du sepsis induit.
La méthode sCASP est une méthode standardisée, fiable et reproductible pour induire l’IRA septique. La configuration des soins intensifs, la surveillance hémodynamique et des échanges gazeux en continu, le faible taux de mortalité ainsi que la possibilité d’analyses détaillées de la fonction rénale et des déficiences sont des avantages de cette configuration. Par conséquent, la méthode décrite peut servir de nouvelle norme pour les investigations expérimentales de l’IRA septique.
La septicémie reste la principale cause de décès dans les unités de soins intensifs non cardiaques (USI), avec des taux de mortalité de ≈ 30 à 50 %1,2,3. Une caractéristique de la septicémie sévère et du choc septique est l’insuffisance rénale aiguë qui entraîne une augmentation supplémentaire du taux de mortalité lorsqu’elle est associée à un dysfonctionnement d’organes distants tel que l’insuffisance cardiaque et respiratoire 4,5,6. L’incidence globale de l’IRA chez les patients en soins intensifs varie de 20 à 50 %7. Malgré le rôle central de l’IRA dans l’issue et la mortalité dans le sepsis, le mécanisme pathologique sous-jacent est encore mal compris.
Dans l’ensemble, il y a les 3 composants principaux : l’inflammation, les lésions toxiques et les changements hémodynamiques qui contribuent au développement de l’IRA7. Les modifications hémodynamiques englobent la réduction du débit sanguin rénal (RBF) et l’ischémie rénale globale ou régionale. Ici, il faut tenir compte du fait que le sepsis peut également entraîner une altération de la microcirculation rénale due à une hypotension systémique et/ou à une perturbation de la barrière endothéliale8. Par conséquent, l’étude de l’IRA septique doit toujours inclure une surveillance hémodynamique. Des études in vivo récentes sur l’IRA ont utilisé principalement des modèles animaux tels que l’ischémie-reperfusion rénale, les lésions ou la néphrectomie bilatérale. Ces études ont généralement montré un manque de surveillance hémodynamique et de soins intensifs.
L’étude de nouveaux mécanismes pathologiques et de thérapies potentielles de l’IRA septique nécessite un modèle in vivo avec un foyer septique défini, une configuration de soins intensifs, un résultat prévisible et une lésion d’organe 9,10,11,12. Nous décrivons ici un modèle innovant de rongeur pour l’IRA septique qui répond aux exigences mentionnées ci-dessus. L’IRA septique est induite par une péritonite standardisée du colon ascendant (sCASP). Le modèle sCASP utilisé provoque une septicémie abdominale par une fuite fécale intestinale conduisant à une invasion bactérienne et à une défaillance multiviscérale13. Il a été démontré que les changements physiopathologiques après le CASP sont similaires à ceux du sepsis humain et représentent donc un modèle cliniquement pertinent dans la recherche sur le sepsis11,14.
De plus, une configuration de soins intensifs (USI) comprenant une surveillance hémodynamique avancée et une thérapie en soins intensifs est établie dans le protocole expérimental. La configuration de l’unité de soins intensifs permet la réanimation liquidienne, l’application d’analgésie par voie intraveineuse et l’analyse répétitive des gaz du sang. La fonction rénale est évaluée par la mesure de valeurs standard telles que la créatinine et par la clairance de l’inuline et de l’acide p-aminohippurique (HAP). Des informations supplémentaires sont fournies par les scores pathohistologiques des tissus et des organes prélevés à la fin de l’expérience. Le modèle sCASP pour induire l’IRA septique est déjà évalué et a révélé de nouvelles connaissances en pathologie rénale15. Une application plus poussée de ce protocole présenté ci-dessous pourrait aider à affiner la compréhension de l’IRA septique.
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Toutes les procédures relatives aux animaux ont été approuvées par le Comité de soin et d’utilisation des animaux de laboratoire du district d’Unterfranken, en Allemagne, et exécutées conformément à la Déclaration d’Helsinki.
1. Préparation chirurgicale et mise en place d’une surveillance invasive et d’une médication continue
2. Procédure sCASP
3. Procédure postopératoire
4. Préparation des mesures le deuxième jour
5. Évaluation de la fonction rénale
6. Fin des expériences
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Comme précédemment publié par Schick et al.8, nous démontrons les résultats suivants.
Induction de la septicémie sans mortalité
Dans le modèle CASP, la septicémie est induite par une fuite continue de bactéries localisées intraluminales du côlon qui monte dans la cavité abdominale, entraînant une péritonite fécale et une bactériémie. ...
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La physiopathologie de l’IRA septique reste encore inconnue dans sa complexité. La recherche clinique et les essais sur les patients ne permettront pas d’acquérir de nouvelles connaissances en ce qui concerne les modifications histopathologiques, les perturbations de la microcirculation ou les interactions médicamenteuses aux niveaux cellulaires15. Il a été postulé précédemment qu’il est nécessaire de disposer de modèles animaux améliorés et nouv...
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Les auteurs n’ont rien à divulguer.
M.A. Schick et N. Schlegel ont reçu des fonds de la Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) SCHL 1962/2-1 et SCHL 1962/4-1.
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
Sprague-Dawley rats | Janvier Labs, France | ||
Isoflurane CP | cp-pharma, Burgdorf, Germany | ||
polyethylen catheter PE 10; 30m | A. Hartenstein, Wuerzburg, Germany | 0.58x0.96 mm | |
Swivel (375/D/20) | Instech, Plymouth Meeting, PA, USA | (375/D/20) | |
plastic button tethers | Instech, Plymouth Meeting, PA, USA | LW105S | |
Perfusor | B. Braun; Melsungen, Germany | Perfusor fm | |
suction catheter ch. 10 | B.Braun Melsungen AG, Germany | suction catheter typy „Ideal“; ch. 10 | |
suture | Syneture; USA | Surgipro; Monofilament Polypropylen 4-0 | |
suture | Ethicon; Scotland | Prolene; Polypropylen 5-0 | |
14G-i.v. catheter | BD Insynte; BD Vialon; Madrid; Spain | 14GA i.v. catheter | |
cotton buds | NOBA Verbandmittel Danz GmbH u Co KG; Wetter; Germany | ||
rodent respirator | Hugo Sachs Elektronik KG, Germany | rodent respirator, Type:7025 | |
Midazolam | Ratiopharm, Germany | Midazolam | |
Thermodilutioncatheter | ADInstruments, Spechbach, Germany | ||
p-Aminohippuric acid | Sigma-Aldrich; St. Louis; USA | p-Aminohippuric acid sodium salt; A3759-25G | |
Inulin | Sigma-Aldrich; St. Louis; USA | Inulin-FITC; F3272-1G | |
Formaldehyde | Otto Fischar GmbH & CoKG; Saarbrücken, Germany | Formaldehyde 3.5% | |
Cyclopentan | Merck; Darmstadt; Germany | Uvasol: 2-Methylbutan | |
alcohol based scrub | Schülke & Mayr GmbH, Norderstedt; Germany | kodan Tinktur forte; 45g 2-Propanol, 10g 1-Propanol per 100g | |
povidone iodine solution | B.Braun Melsungen AG, Germany | Braunol, 7.5g Povidone Iodine per 100g |
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