A szepszis és szeptikus sokk napjainkban is magas mortalitással és nagy kórházi költséggel járó szindróma. Patomechanizmusa továbbra sem tisztázott. Bár a klinikumban számos új terápia került bevezetésre, a morbiditási és mortalitási mutatók továbbra sem javultak jelentősen. Az összetett patomechanizmus, a heterogén betegpopuláció, a pontos diagnosztikus markerek hiánya, valamint az etikai megszorítások nehézségeket állítanak a szepszis kutatás útjába. Emiatt egy tökéletes szeptikus állatmodell kifejlesztése mérföldkő lenne a szepszis patomechanizmusának és terápiájának kutatásában. A jelenleg alkalmazott állatmodellek számos hiányosággal bírnak, nem standardizáltak, emiatt a kutatási eredmények sokszor félrevezetőek lehetnek. Munkánk egy összetett tudományos kísérlet részét képezte, melynek célja E. coli indukálta szepszis során a hemodinamikai, hemosztazeológiai, hemoreológiai és cerebrovaszkuláris komponensek változásának vizsgálata volt sertés modellen. Elsődlegesen arra a kérdésre kerestük a választ, hogy az intravénásan adott E. coli szuszpenzió indukálta korai fulmináns szepszis során milyen szisztémás hemodinamikai változások figyelhetőek meg. A fulmináns szepszis modellezéséhez élő E. coli szuszpenziót alkalmaztunk intravénásan, folyamatosan emelve a beadott mennyiséget. Az első 30 percben 2 ml fiziológiás sóban szuszpendált baktérium kultúrát, majd a következő 30 percben 4 ml baktérium kultúrát adtunk. Ezt követően 32 ml baktérium kultúrát adtunk 120 perc alatt. Így 9,5x106 összdózisú E. coli-t adtunk be 180 perc alatt.A hemodinamikai paraméterek mérése PiCCO monitor segítségével történt. Kísérletünk során a szeptikus sokk kialakulása folyamatában az artériás középnyomás és a cardiac index csökkenését figyeltük meg, emelkedő tendenciájú pulzusszámmal. Emellett szignifikáns csökkenést tapasztaltunk a stroke volumen variáció értékében a szeptikus állatok esetében. A vizsgálat során az anesztézia gyógyszerein kívül az állatok egyéb gyógyszeres terápiában nem részesültek ( intravénás folyadék terápiában sem) , így a szepszis során bekövetkező hemodinamikai változások természetes lefolyását tudtuk megfigyelni. Az általunk létrehozott fulmináns szeptikus sokk során egy fázisú hipodinám keringési paraméterek voltak megfigyelhetőek. Feltételezéseink alapján az E. coli által kiváltott gyulladásos válasz közvetlenül a miokardium kontraktilitását befolyásolja. Ez a cardiac index és a globális ejekciós frakció csökkenéséhez vezet a folyamat során, mely a hipodinám keringés vezető oka lehet. A hipodinám keringési válasz hatására kísérletünk során megfigyelhető volt egy azonnali mikrocirkulációs károsodás is, már a baktérium infúzió korai szakaszában. Ez alapján elmondható, hogy az intravénás E. coli infúzió egy fulmináns hipodinám szepszist váltott ki sertés modellünkben, mely szöveti hipoperfúzióhoz és hipoxiához vezetett. Vizsgálatuk további célja a hemoreológiai változások vizsgálata volt fulmináns szepszis során. A szeptikus állat csoportban folyamatosan csökkenő vörösvérsejt deformabilitás volt megfigyelhető. Az osmoscan paraméterek vizsgálata során az osmoscan görbe sejt deformabilitáshoz és membrán stabilitáshoz tartozó része, ami megfelel a min EI és max EI közötti területnek az idetartozó ozmotikus értékekkel együtt, mutatta a legmarkánsabb eltérést. A két pont közötti különbség egy fokozatosan romló tendenciát mutatott, mely valószínűleg a megváltozott ozmotikus mikrokörnyezet sejtkárosító hatását is jelzi. A csökkenő tendenciájú aggregációs paraméterek ellentmondanak a korábbi tanulmányok megfigyelésének. Az aggregációs folyamat sebessége és intenzitása is alacsonyabb lett az élő E. coli szuszpenzió infúziót követő hatodik órában, habár a vörösvérsejt deformabilitás romlott. Ennek az ellentmondásos eredménynek az lehet a magyarázata, hogy az általunk végzett vizsgálat párhuzamosan zajlott a fulmináns szepszis korai fázisában a szeptikus sokk kialakulásával. Nem tudtuk kizárni a véráramba kerülő élő baktériumok aggregációra kifejtett hatását, emiatt az élő E. coli szuszpenziót normál vérmintákkal is teszteltük. Az in vitro vizsgálat során a vörösvérsejt deformabilitás és aggregáció az in vivo vizsgálatnak megfelelően változott, mely a két órás inkubációs periódus során továbbra is megfigyelhető volt. Az általunk alkalmazott E. coli szepszis modellt véleményünk szerint jól alkalmazható a hipodinám szepszis hemodinamikai és hemorhológiai hatásainak vizsgálatára.

Sepsis and septic shock remains a leading cause of death in patients treated at the general and surgical ICUs. It pathomechanism is still not known in all detail. Despite of the fact that in the recent decades novel therapeutic interventions came into light, there is only a moderate improvement in the morbidity and mortality ratios. The pathomechanism is complex, the patient population is heterogenous, there are no sensitive diagnostic markers available. The combination of these facts makes the planning of experimental sepsis models more complicated. Hence, an ideal sepsis model would be crucial for getting more insight into the pathophysiological background of the syndrome and searching for effective therapeutic interventions. Septic animal models used so far are not standardized, do not cover all spectrum of the possible sepsis development and therefore their result may be midleading.
In the present work we aimed to assess the hemodynamic, hemostatic and hemorheologic and cerebrovascular consequences of an E. coli induced sepsis. In the first 30 minutes 2 ml of suspended bacterial cultures were given intravenously, followed by a repeated dose of 4 ml in the next 30 minutes. Thereafter 32 ml bacterial cultures was infused within 120 minutes. As a result of this administration a 9,5x106 overall dose of E. coli -was administered within a time frame of 180 minutes. As we intended to assess the natural course of the sepsis development, animals in the sepsis group did not receive any therapy (neither volume therapy) during the study, but anesthetic drugs. In the first part we aimed to assess hemodynamic changes induced by intravenous administration of E.coli suspension. Hemodynamic parameters were followed by PiCCo monitoring. We found that mean arterial pressure, cardiac index decreased during the development of septic shock, that was accompanied by a tendency of increased pulse rate. Stroke volume variation stepwise decreased in septic animals during the course of the study. Our fulminant sepsis model appeared to mimic a single-phaes hypodinamic septic shock. We hipothesize that inflammatory response evoked by E. coli influenced directly myocardial contractility. This was supperted by decreased cardiac index and global ejection fraction. An immediate microcirculatory damage coud be observed as a consequence of the hypodynamic circulation, already in the early phase of the infusion of the bacterial culture, referirng to tissue hypoperfusion and hypoxia.
In the second phase of the study we assessed the change of the hemorheological parameters during septic shock development. A deceased erythrocyte deformability was observed among septic animals, that were mainly indicated by changes of min EI és max EI ranges. The speed and intensity of the aggregation was also lower in septic animals at 6 hours after E.coli infusion, depite of worsening of deformability. It is conceivable that there is a direct effect of E.coli bacteria on the aggregation process. Thus, we tested this possible effect by using normal blood samples and the in vitro tests revealed identical results after a 2-hour incubation period. We conclude that our E.coli-induced septic model is suitable for assessing the hemodynamic and hemorheological consequences.