SRP 手术的研究与实践 2356 - 6124 2356 - 7759 Hindawi 10.1155 / 2020/5738236 5738236 研究文章 做氦气腹腹腔镜手术期间减少感染性动物Hyperinflammatory响应? https://orcid.org/0000 - 0003 - 0365 - 7529 罗伯特·罗德里格斯比卡卢 保罗 1 麦格纳里贝罗 费尔南达 1 •恩里克•费雷拉马卡 佩德罗 2 戈麦斯de Alvarenga 丹尼尔 1 https://orcid.org/0000 - 0003 - 0821 - 5535 席尔瓦 费尔南多德山 3 Kouraklis 格雷戈里 1 Departamento药物 大学联邦de Juiz de论坛(UFJF) 校园里瓦拉中 瓦拉中 毫克 巴西 2 Faculdade de Ciencias da Saude 大学巴西淡水河谷公司(Univale) 瓦拉中 毫克 巴西 3 Departamento Basico 大学联邦de Juiz de论坛(UFJF) 校园里瓦拉中 瓦拉中 毫克 巴西 2020年 12 3 2020年 2020年 25 11 2019年 24 02 2020年 12 3 2020年 2020年 版权©2020年保罗罗伯托·罗德里格斯比卡卢等。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

背景/目的。加剧了对腹膜感染和服务员手术的特点是强烈的hyperinflammatory状态,它的大小正比于组织损伤的严重程度。腹腔镜检查生成低水平的组织损伤与开放手术相比,应该少产生明显的免疫反应。本研究的目的是确定是否由氦,而不是二氧化碳气腹腹腔镜辅助会导致感染性动物减毒炎症状态。 材料和方法。32 Wistar鼠随机分成四组,其中两种是提交给二氧化碳或氦pneumoperitoneum-assisted腹腔镜盲肠的结扎和穿刺(CLP)诱发败血症和随后的腹腔灌洗。两个对照组提交相同的腹腔镜手术与二氧化碳或氦气体吹入器但没有CLP。24小时后,血清肿瘤坏死因子-α(TNF - α),白细胞介素1和6 (il - 1和il - 6)和皮质醇测定。 结果。意思是我l - 1和il - 6的浓度在感染性动物的组织提交与二氧化碳或氦气腹腹腔镜没有显著不同,但明显高于各自的non-CLP控制。相比之下,TNF -的水平 α两组和皮质醇的感染性动物相似但没有显著不同于各自non-CLP控制。 结论。腹腔镜与氦气吹气是类似于二氧化碳与炎症反应水平以来,促炎TNF - α、il - 1、il - 6和抗炎的皮质醇可比的气体。

 1。介绍

腹膜炎的最终表达式是一个异质群体的不同程度的严重性疾病通常发生在外科实践。扩散粪便腹膜炎是感染最严重的形式,迅速导致腹部脓毒症,如果不及时治疗,发展成脓毒性休克、多器官功能衰竭和死亡( 1]。

腹膜感染引起的炎症反应会产生生理和免疫改变病人之间复杂的相互作用所产生的神经内分泌,代谢和免疫系统 2, 3]。此外,造成组织创伤手术切口,组织解剖,操纵脏器和血管,血管内皮的接触与系统性炎症反应密切相关( 4]。加剧了对感染和任何服务员特点是强烈的促炎的治疗阶段,这hyperinflammatory状态不利于个体,因为矛盾的是,它导致的免疫抑制效应( 5),它的大小正比于组织损伤的严重程度( 6]。由此产生的免疫损伤产生各种术后临床并发症,可能是致命的 7]。

腹腔镜手术产生低水平的组织损伤与开放手术相比,应该,理论上,诱发免疫反应不明显( 7]。在此基础上,腹腔镜技术已经越来越多地用于复杂的操作涉及患者腹腔脓毒症( 8]。这样的过程需要建立气腹通过腹腔的吹气与空气等气体,二氧化碳,一氧化二氮,氦( 9]。

目前,二氧化碳气腹是最常使用的选择性和紧急手术患者无并发症或脓毒症。许多研究人员报道,二氧化碳气腹减少了死亡率与诱导实验动物细菌性腹膜炎( 10- - - - - - 12),暗示保护效应的二氧化碳对加剧炎症反应。另一方面,Chekan et al。 13)观察到二氧化碳气腹减少腹腔内感染小鼠免疫反应 单核细胞增多性李斯特氏菌与氦气吹气相比,从而增加了困难在控制传染病的传播。众所周知,二氧化碳的存在降低了促炎细胞因子的生产,如肿瘤坏死因子-α(TNF - α)和白细胞介素1和6 (il - 1和il - 6),这表明气体暂时抑制巨噬细胞活动通过一个机制,可能与局部或全身性的降低pH值( 14- - - - - - 18]。根据汉et al。 19),衰减的炎症反应由二氧化碳气腹腹腔镜手术期间发生通过一种机制涉及腹膜细胞酸化。

然而,标准压强的优点二氧化碳气腹对腹壁提升(有或没有低压气腹)或应用程序的替代吹气气体尚未明确,尤其是对地方和系统性免疫反应( 7]。在这种情况下,抑制炎症反应的二氧化碳已经证明有害于个人的免疫功能( 13),一种惰性气体,如氦可以作为替代吹入器( 20.]。一些研究人员( 10, 18, 21)表示,二氧化碳是有利而建立气腹氦在微创手术,因为它是更有效的限制了免疫炎症反应和保护个人的地位。然而,Sietses et al。 21)表明,促炎细胞因子的水平,如白介素、相似的病人提交涉及二氧化碳或氦气腹的选择性胆囊切除术。此外,雅可比et al。 15)显示,在老鼠模型的腹膜炎,公共环境与氦,而不是二氧化碳引起菌血症的发生率降低和减少系统性炎症。

考虑到腹腔脓毒症的病理生理学和治疗结果仍不明朗,我们假设氦气腹减少hyperinflammatory反应laparoscopy-treated有腹部导致脓毒症的老鼠。本研究的目的是比较系统性的免疫反应和诱导大鼠腹腔脓毒症和治疗通过腹腔镜二氧化碳或氦气吹入器和确定脓毒症的生物标志物的水平,即皮质醇,il - 1、il - 6和TNF - α组的老鼠提交给不同的治疗方法。我们的结果加强我们的理解的影响不同的气体用于气腹的创建。

 2。材料和方法

这项研究是由大学动物伦理委员会批准联邦德·米纳斯吉拉斯(2015年12月09th;协议没有。417/2015)并根据指导方针进行人道主义使用动物动物Experimentation-CONCEA颁发国家委员会控制。

2.1。动物和实验设计

随机的实验设计和提供的涉及thirty-two12-week-old雄性Wistar鼠动物屋的联邦德·米纳斯吉拉斯大学。动物是维持在标准木笼子下12 h光周期政权和提供 随意与商业啮齿动物食物和水。动物分布随机分为四个实验八组大鼠。两组提交盲肠的结扎和穿刺(CLP)诱发败血症和随后的腹部灌溉涉及与二氧化碳或氦气腹腹腔镜手术(分别组织SLC和SLH)。两个对照组提交相同的与二氧化碳或氦气腹腹腔镜手术(分别组织CLC和CLH)但没有CLP。平均重量(g±标准错误)的动物分别为303.50±29.97、233.88±63.33、249.13±21.72、304.63±32.31 g, SLC SLH, CLC,分别和CLH团体。

 2.2。外科手术

手术前,所有的动物都收到一个肌内剂量(30毫克/公斤)的抗生素头孢曲松(Rocephin;RJ罗氏,里约热内卢,巴西),随后被麻醉的肌内注射氯胺酮的混合物(40毫克/公斤;Cristalia Produtos Quimicos e Farmaceuticos Itapira, SP、巴西)和甲苯噻嗪(8毫克/公斤;先灵葆雅,Cotia、SP、巴西)。动物组织SLC和SLH提交腹腔镜与15分钟注入二氧化碳或氦,适当的,为了使盲肠,允许CLP(图根据标准执行技术 1)[ 22]。动物组织CLC和CLH提交相同的程序,除了没有CLP执行。两个小时后开始手术,接受了腹腔镜检查所有组的动物腹腔注入二氧化碳或涉及a15分钟氦,是适当的。在这个过程中,动物收到两个治疗腹部前面5毫升的0.9%生理盐水加热到37°C和多余的液体是吸气。一个剂量的布洛芬(10毫克/公斤)是所有实验动物术后管理。在手术后24小时,2毫升的外周血样本收集从每个动物的下腔静脉穿刺和转移到瓶无抗凝。血样离心两次10分钟,每分钟2500转后血清分离和储存在冰箱−80°C的后续评价促炎生物标志物和皮质醇的水平。所有实验动物被安乐死注射了过量的氯胺酮(120毫克/公斤)。

腹腔镜盲肠的结扎和盲肠的穿刺显示(a)接触;(b)夹紧和牵引的盲肠弹性结扎(黑色箭头);(c) 30%切片的盲肠的袋;和(d)释放的粪便进入腹腔(白色箭头)。

 2.3。免疫测定

皮质醇是化验用荧光偏振免疫法(FPIA)装备,il - 1确定使用Quantikine™鼠il - 1 β工具包(研发系统、热费希尔科学、明尼阿波利斯、锰、美国),il - 6和TNF - α评估使用传奇马克斯™鼠il - 6和TNF - αELISA试剂盒(BioLegend、圣地亚哥、钙、美国)。血清样本在室温下解冻和整除(50 μL)转移到96孔酶标一起50 μL的磷酸盐缓冲和18 μL的适当的试剂按照指令分析工具供应商。盘子被孵化2 h在室温下,用500 μL缓冲溶液和离心机2500 rpm 10分钟。在上层清液被从个人威尔斯200年愿望和稀释 μL的缓冲区,后吸光度的差异在450 nm和550 nm决定使用一个容易专家+分光光度计(Biochrom,剑桥,英国)。

 2.4。统计分析

使用IBM®SPSS统计分析®软件1989年统计19日。数据报Kolmogorov-Smirnov测试正常和变量与正态分布相比,使用单向方差分析(方差分析)其次是Bonferroni多重比较测试或成对学生的 t以及。变量呈现非正态的分布比较使用多元克鲁斯卡尔-沃利斯检验或Mann-Whitney U测试两个样本均值的比较。组之间的差异被认为是具有统计学意义 p < 0.05 。

 3所示。结果

化验后24 h CLP的性能和腹腔镜检查显示平均水平的抗炎皮质醇和促炎细胞因子TNF - α在SLC和SLH动物没有显著差异( p > 0.05 )的各自的控制CLC和CLH(表 1)。此外,动物的皮质醇水平SLC和SLH组相似,TNF -的人 α。

血清生物标志物的脓毒症大鼠24 h后腹腔镜盲肠的结扎和穿刺(CLP)诱发败血症的协助下二氧化碳或氦气腹。

生物标记物 腹腔镜二氧化碳注入技术 腹腔镜与氦气吹气
SLC CLC p 价值 ∗ SLH CLH p 价值 ∗
皮质醇(ng / mL)
平均数±标准差 0.72±0.33 0.88±0.28 > 0.05 0.69±0.27 0.56±0.26 > 0.05
中位数 0.7 0.8 0.6 0.6
最低 0.31 0.58 0.42 0.16
最大 1.19 1.40 1.24 0.99
(pg / mL)
平均数±标准差 176.35±73.07 48.45±27.18 0.001 207.29±81.65 41.99±27.21 0.0001
中位数 183.32 47.17 211.31 33.24
最低 63.25 11.26 99.70 6.97
最大 290.53 82.55 326.98 91.12
白细胞介素- 6 (pg / mL)
平均数±标准差 189.19±69.10 41.50±20.02 0.001 179.32±111.64 56.11±44.49 0.009
中位数 175.05 33.75 166.51 40.14
最低 72.15 17.50 41.59 14.09
最大 305.09 74.11 361.63 146.44
肿瘤核因子- α(ng / mL)
平均数±标准差 16.59±19.07 52.87±62.85 > 0.05 61.88±47.52 39.91±35.81 > 0.05
中位数 12.35 30.52 92.03 36.01
最低 0 0 0 0
最大 48 168年 103年 83年

∗ 被认为具有统计显著性差异 p < 0.05 根据克鲁斯卡尔-沃利斯或Mann-Whitney U测试。SD,标准偏差;SLC、败血症二氧化碳气腹腹腔镜检查;CLC,控制二氧化碳气腹腹腔镜检查;SLH败血症氦气腹腹腔镜检查;和CLH控制氦气腹腹腔镜检查。

另一方面,il - 1的平均浓度(SLC和SLH动物显著高于 p = 0.001 分别为0.0001)比各自的控制,尽管SLC的区别动物和SLH组不显著( p = 0.1 )。在类似的方式,意思是il - 6的浓度(SLC和SLH动物显著高于 p = 0.001 和0.009,分别比各自控制虽然没有显著差异( p = 1 )两组之间关于这个细胞因子的水平。

 4所示。讨论

在目前的研究中,我们评估肿瘤坏死因子的水平 α、il - 1、il - 6和皮质醇在腹腔脓毒症的小鼠模型和显示,促炎白细胞介素的水平明显高于在腹腔镜手术后24 h感染性动物相比,各自non-CLP控制。这些细胞因子的高度兼容急性病的发展和发生无论哪一类型的吹入器在腹腔镜手术中使用。有趣的是,没有观察到显著改变对肿瘤坏死因子的水平 α和皮质醇CLP组相比,各自non-CLP控制。

急性腹膜炎与高发病率和死亡率有关,和谨慎的控制感染源仍然是成功治疗的关键( 8, 23]。微创外科技术的使用,特别是经皮液引流和腹腔镜检查,已经极有价值的复杂腹腔感染患者中边缘型生理疾病如糖尿病、肥胖、高龄、和免疫抑制,剖腹手术的负面影响,虽然基本的控制感染,可能大于好处 23]。虽然经皮引流是可行的在大多数情况下,一些复杂的情况下,如无与伦比的解剖部位或脓肿之间循环,瘘管,和缺血区域,需要切除和导管引流是不切实际的 23]。由于这些原因,腹腔镜手术外科医生中得到普及难操作的性能在腹腔脓毒症患者( 8]。

了解人体的反应,特别是免疫反应,微创手术非常重要,因为它为医生提供了决策的风险和益处的基础使用新方法或访问路线来治疗他们的病人。实验到临床转化医学领域的腹部脓毒症目前相当大的兴趣和需要调查和干预因素发展的特定方面这个综合症鼓励寻找动物模型复制人类免疫系统的行为。几种方法已经用来引起腹膜炎动物模型包括粪便的腹腔内沉积,接种特定菌株和大量的微生物,开放肠道和建立连续性路径提供一个内生的排泄物污染来源( 24]。后者模型包括中电技术,采用在目前的研究,因为它被认为是标准的方法来评估脓毒症的免疫反应情况及其与入侵的相关手续( 25]。实验模型的选择是很重要的临床应用研究,因为它是受感兴趣的变量的影响,影响到整体的结果。

脓毒症的临床表现的严重程度不仅取决于所涉及的病原体的毒性还在免疫功能紊乱的程度由主机在进步的障碍 5, 25]。细胞因子,特别是TNF - α和il - 1免疫反应的重要监管机构在脓毒症及其病理生理作用已被广泛研究[ 26]。肿瘤坏死因子的释放 α从巨噬细胞开始后30分钟内的突发事件,而il - 1释放类似时间段主要来自激活巨噬细胞。虽然这两种细胞因子作用于不同的靶细胞(巨噬细胞、内皮细胞和中性粒细胞),两个放大炎症级联通过激活免疫细胞分泌的免疫调节介质如促炎细胞因子、脂质炎症介质,活性氧和氮物种。通过这种方式,TNF - α和il - 1协同作用导致失衡状态表现为血管渗透性,严重肺水肿、出血,和发烧。

促炎细胞因子il - 6是由多种细胞包括巨噬细胞、树突细胞,淋巴细胞,内皮细胞、成纤维细胞、平滑肌细胞,以应对由脂多糖刺激,il - 1、TNF - α。il - 6的浓度升高条件如手术压力,创伤,多器官功能衰竭,感染性休克和TNF -后峰值 α和il - 1。事实上,血浆il - 6水平被认为是疾病严重程度的可靠指标。然而,尽管其促炎的特性,il - 6也已经被证明可以促进抗炎反应通过抑制肿瘤坏死因子的释放 α和il - 1的水平,增强抗炎介质包括il - 10、转化生长因子β(TGF - β)和糖皮质激素激素皮质醇( 26]。

皮质醇的浓度控制通过一连串的事件涉及的激活-肾上腺轴(HPA),开始与下丘脑促肾上腺皮质激素释放激素的释放增加(CRH)。这种激素可以促进生产的脑下垂体促肾上腺皮质激素(ACTH),进而刺激的合成皮质醇。在脓毒症的急性期,系统性的皮质醇浓度调节,它已经表明,皮质醇水平的第一个24小时内脓毒性过程是一个很好的预后的标志死亡率( 27]。系统性皮质醇水平的增加的机制并不完全清楚,但被认为是诱导直接CRH和ACTH或间接的增加抑制皮质醇在HPA轴的负反馈作用。此外,一些研究表明TNF -刺激的影响 α、il - 1、il - 6在HPA轴( 28, 29日]。

最近对脓毒症的病理生理机制的研究表明,加剧了释放促炎细胞因子(所谓的“细胞因子风暴”),如肿瘤坏死因子- α、il - 1和il - 6,抵消某些抗炎细胞因子,包括il - 10、转化生长因子(TGF) β和il - 4,为了恢复免疫稳定( 26]。邓et al。 5)使用小鼠模型涉及CLP静脉挑战紧随其后 铜绿假单胞菌证明细胞因子的水平大大增加手术后峰值在12 h,但24小时后促炎和抗炎细胞因子的水平下降而细菌负荷仍然很高。这些作者得出结论:CLP手术后第一天的转折点overinflammation免疫抑制。

虽然二氧化碳气体最常用在腹腔镜手术 9),它的优点作为一个吹入器已经受到挑战。据称,二氧化碳公共环境有助于免疫反应的衰减通过机制涉及腹膜腔的酸化和可逆抑制炎性细胞因子il - 1、TNF - α( 14, 18]。在这种背景下,韩寒et al。 10)报道,二氧化碳气腹增加血浆il - 10 35%和减少肿瘤坏死因子- α通过与氦气腹三倍相比,表明TNF -差别IL-10-mediated对这些死亡率降低 α。其他研究已经表明,二氧化碳增加吹气生存和防止死亡率与诱导小鼠模型腹膜炎( 10, 11),甚至可以显示一个保护作用[ 12]。然而,一些研究人员已经表明,氦吹气比二氧化碳保护免疫反应( 13和降低菌血症和局部和全身炎症 15]。其他变量影响局部和全身性炎症所使用的气体压力和腹腔镜检查的时间。Schietroma et al。 30.]显示炎症标志物水平(中性粒细胞弹性蛋白酶、il - 6和il - 1和c反应蛋白)显著降低腹腔镜肾上腺切除术与减压有限公司2气腹标准压强过程相比,在一个24小时术后评估。

本研究的结果表明,炎症反应在小鼠腹腔脓毒症模型相似无论使用二氧化碳或氦以来建立气腹的促炎TNF -水平 α、il - 1、il - 6和抗炎的皮质醇可比的气体。气腹的选择最合适的气体仍然在医生手中,因为它取决于各种因素,包括类型的麻醉、生理相容性、毒性、易用性、安全性、交货方法,和成本。

我们的研究仅限于某种程度上采用了小样本大小和短时间内(24小时)的生物标志物进行评估。特别是,意外发现TNF - α在24 h和皮质醇水平没有增长可以归因于检测使用的分析方法的局限性,这样微妙的改变仍然发现不了的。我们工作的力量驻留在适当的控制工作。进一步的研究应该解决这些局限性和关注的调查之间的交互氦和二氧化碳气腹对其他变量。

 数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现(表都包含在这篇文章 1)。

 的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关这篇文章的出版。

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