Instillation intratrachéale non invasive de lipopolysaccharides chez la souris

Summary

Ici, nous proposons un protocole pour l’administration intratrachéale de lipopolysaccharides (LPS) via une intubation endotrachéale oropharyngée non invasive. Cette méthode minimise le traumatisme de l’intervention chirurgicale pour l’animal et délivre avec précision le LPS à la trachée, puis aux poumons.

Abstract

Le modèle murin de lésion pulmonaire aiguë (LAI) induite par le lipopolysaccharide (LPS) ou l’endotoxine est toujours parmi les modèles les plus couramment utilisés dans les études animales de lésions pulmonaires aiguës ou d’inflammation aiguë. Les méthodes actuellement les plus couramment utilisées dans les modèles murins de lésions pulmonaires aiguës sont l’injection intrapéritonéale de LPS et la trachéotomie pour la perfusion trachéale de LPS. Cependant, la première méthode manque de ciblage pulmonaire et endommage d’autres organes, et la dernière méthode induit un traumatisme opératoire, un risque d’infection et un faible taux de survie. Ici, nous recommandons une méthode d’intubation endotrachéale oropharyngée non invasive pour l’instillation de LPS chez la souris. Dans cette méthode, le LPS est introduit de manière non invasive dans la trachée par la cavité oropharyngée pour être instillé dans les poumons à l’aide d’un appareil d’intubation endotrachéale. Cette méthode assure non seulement le ciblage pulmonaire, mais évite également les dommages et le risque de mort chez les animaux. Nous nous attendons à ce que cette approche soit largement utilisée dans le domaine des lésions pulmonaires aiguës.

Introduction

Les lésions pulmonaires aiguës (LAI) sont un syndrome clinique courant. Sous une variété de facteurs pathogènes, la perturbation de la barrière physiologique des cellules épithéliales pulmonaires et des cellules endothéliales vasculaires entraîne une augmentation de la perméabilité alvéolaire, entraînant ainsi une diminution de la compliance pulmonaire, un œdème pulmonaire et une hypoxémie sévère¹. Le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) est la forme la plus grave de LAI. L’inflammation incontrôlée et les dommages causés par le stress oxydatif sont considérés comme les principales causes de l’ALI et du SDRA² plus grave. Lorsque les cellules épithéliales alvéolaires sont directement endommagées en raison d’un traumatisme, la chaîne de réponse inflammatoire des macrophages alvéolaires est activée, entraînant une inflammation du poumon³. À l’échelle mondiale, il y a plus de 3 millions de patients atteints de SDRA aigu par an, et ils représentent environ 10 % des admissions en unité de soins intensifs; De plus, le taux de mortalité dans les cas graves atteint 46 %^4,5,6. Par conséquent, il est nécessaire d’établir un modèle animal approprié d’ALI pour étudier sa pathogenèse. La souris est l’animal expérimental le plus couramment utilisé dans l’étude de l’ALI, car ses voies respiratoires peuvent bien simuler les voies respiratoires humaines pour les études sur l’ALI. De plus, l’ALI se manifeste par une infiltration massive de cellules inflammatoires, une augmentation de la perméabilité vasculaire pulmonaire et un œdème pulmonaire. Les changements dans les cytokines inflammatoires dans le sérum et le rapport poids sec-humide des poumons reflètent le degré d’ALI⁷.

À l’heure actuelle, les principales méthodes de modélisation de l’ALI induite par le LPS chez la souris comprennent l’intubation trachéale intranasale et chirurgicale ^8,9. Ici, nous proposons une nouvelle méthode pour délivrer du LPS dans la trachée par intubation oropharyngée non invasive. Cette méthode utilise un intubateur éclairé pour trouver la trachée de la souris, puis délivre du LPS dans la trachée et les poumons. Cette méthode délivre le LPS aux poumons avec plus de précision que la méthode d’administration intranasale. Par rapport à l’intubation trachéale chirurgicale, cette méthode ne nécessite pas de chirurgie, évite de causer des plaies et réduit la douleur chez la souris¹⁰. Par conséquent, cette méthode peut être utilisée pour établir un modèle murin plus convaincant de l’IAL.

Protocol

Le protocole d’expérimentation animale a été examiné et approuvé par le Comité de gestion de l’Université de médecine traditionnelle chinoise de Chengdu (dossier n° 2021-11). Des souris C57/BL mâles (20-25 g, âgées de 6 à 8 semaines) ont été utilisées pour la présente étude. Les souris ont été gardées dans une chambre animale et étaient libres de boire et de manger pendant l’expérience. 1. Préparation Assurez-vous que la plate-forme d’…

Representative Results

La méthode proposée pour l’instillation de LPS chez la souris a été vérifiée en évaluant l’expression de la cytokine inflammatoire TNF-α et le rapport poids sec-humide des poumons 12 h après l’instillation de LPS. Il y avait quatre groupes dans l’expérience: témoin à blanc (sans aucun traitement), intubation chirurgicale16, intranasale17,18 et intubation oropharyngée non invasive (n = 6…

Discussion

Dans un premier temps, nous avons regardé à l’intérieur de la cavité buccale pour trouver l’emplacement de la trachée¹⁹. Cependant, au cours de ce processus, nous avons découvert que la trachée des souris C57 / BL est étroite, ce qui rend difficile de trouver l’emplacement correct par cette méthode sans l’aide d’équipements tels qu’un endoscope²⁰. Après une exploration plus approfondie, nous avons constaté que la lumière de la lampe à intubateur po…

Materials

Lipopolysaccharide	MERK	L4130	LPS
Microliter Syringes	SHANGHAI GAOGE INDUSTRY AND TRADE CO., LTD	10028505008124	To deliver LPS
Mouse cannula	RWD Life Science	803-03008-00	Mouse cannula
Mouse intubation kit	RWD Life Science	903-03027-00	Including a base, a riser, a intubator, a surgical forceps and some strings
Pasteur pipette	Biosharp life science	BS-XG-03	To verify the success of intubation
Pentobarbital sodium	Beijing Chemical Co., China	20220918	To anesthetize mice